• 한국분무공학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-28
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• 2002

The mixing of propellant and its mass distribution of unlike-doublet impinging injector, which is known to affect the combustion efficiency significantly, have been studied using PLIF(Planar Laser Induced Fluorescence). The results show that fuel jet penetrates considerably into the oxidizer jet at impinging point as variation of momentum ratio. and then stream flows inclined because of variation of momentum ratio. Consequently, the mixing efficiency shows that maximum efficiency is at MR=3. after MR=3, mining efficiency decreases slightly.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.64-76
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• 2002

기존의 이론적 연구와 실험적 연구를 바탕으로 충돌 제트의 수치 모델을 개발하였다. 본 모델은 like-doublet 충돌제트로부터 생성되는 액적의 모든 특성을 액막이 분열되는 시점에서 결정한다. 액적 특성을 결정하기 위해 이론적 연구로부터 얻어진 액막 두께, 액주의 직경, 액적 크기와 실험적 연구로부터 얻어진 액막/액적 속도, 액막 분열 거리, 분열 주파수, 액적 질량 유량 분포를 이용하였다. 액적의 질량 유량 분포는 Laplace 분포로부터 표준 편차를 이용하여 모사하였다. 또한 실험 결과를 이용하여 액막 분열 거리, 분열 주기, 표준 편차에 대한 경험식을 유도하였다. 개발된 모델은 정성적인 분무 패턴뿐만 아니라 정량적인 SMD 및 질량 유량 분포에서 실험 결과와 잘 일치한다.

• 한국분무공학회지
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• 제11권4호
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• pp.220-227
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• 2006

Experimental studies has been conducted to investigate the effect of orifice diameter ratio on the mixing characteristics of the split element of doublet and triplet elements. The spray characteristics of non-reacting immiscible liquids have been investigated using a patternator. The local volume fraction is measured by use of mean value of each component. This volume measurement represents the mixing characteristics of the liquid, which affect the overall combustion efficiency. The ratio of the orifice diameter, ranging from 1 to 1.5, and that of the jet-momentum, ranging from 0.5 to 6.0, we used. The jet impinging behavior with use of various ratios exhibits substantially different mixing characteristics. Mixing efficiency is maximized when the jet-momentum ratio is increased; this behavior is particularly prominent when the orifice diameter ratio is greater than unity. The split of the triplet element yields better mixing characteristics and is more effective than that of the doublet element in regard to achieving high combustion efficiency. The optimum mixing factor for the triplet element is found to be 0.75, according to our measurement.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.53-58
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• 2021

대체모델을 사용한 탄화수소계열 혼합유체를 아임계 및 초임계 상태에서 이중 충돌 분무를 통해 분무 메커니즘을 가시화하여 분석하였다. 임계압력과 온도가 다른 데칸과 메틸사이클로헥산을 대체모델로 선정하였다. 챔버 내부에 이중 충돌 인젝터를 설치하여 아임계 및 초임계 상태에서 고속카메라를 통해 분무를 가시화하였다. 혼합유체의 분사 및 챔버 환산압력은 Pr(P/P_c)=1로 유사하게 유지하였으며 Tr(T/T_c)은 0.48에서 1.02까지 증가시켰다. Tr이 증가할수록 혼합유체의 물성치가 각각의 임계점에 도달하여 분무각은 증가하고 시트분열길이는 감소하였다. 또한 혼합 유체가 모두 근임계점에 도달하였을 때 이중 충돌 분열 메커니즘에서 벗어나 밀도 구배의 변화가 크게 관측됨을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.36-45
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• 2000

지금까지의 충돌분무에 대한 연구는 제트의 충돌시 형성되는 액막의 분열 과정을 이해하고 이를 모델링하는데 초점을 두어왔기 때문에 실질적으로 연소 효율에 가장 큰 영향을 미치는 연료의 공간분포 특성에 대한 연구가 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 like-doublet 충돌분사 노즐을 사용하여 연료 유량 플럭스의 단면분포 특성을 연구하였다. PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)를 통해 액적의 크기를 측정한 기존의 방법은 연료의 평면적인 분포특성을 이해하는데 상당히 제한적이었기 때문에 평면 레이저 유도형광기법(PLE : Planar Laser Induced Fluorescence)을 이용하여 분무의 단면 분포를 측정하였고, 직접사진을 통하여 액적의 크기도 측정하여 PLIF의 결과와 비교하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제15권3호
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• pp.109-114
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• 2010

The implementation of gelled propellants systems offers high performance, energy management of liquid propulsion, storability, and high density impulse of solid propulsion. The present study focused on the macroscopic spray characteristics of liquid sheets formed by triplet impinging jets of non-Newtonian liquids which are mixed by Carbopol 941 0.5%wt. The results are compared to experiments conducted on spray images which formed by triplet impinging jets concerning with airassist effect at center orifice. When gel propellants are injected by doublet impinging jets at low pressure and high pressure, closed rim pattern shape appeared by polymeric effect from molecular force and showed inactive atomization characteristics, because of extensional viscosity related by restriction of atomization process and breakup time delay of turbulence transition. As increasing mass flow rate of the air(increasing GAR), spray breakup level is also increased.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.104-109
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• 2004

본 논문에서는 액체로켓 엔진에 많이 사용된 충돌형 분사기의 미립화 특성에 대해 연구하였다. 분사속도와 주위 기체압력은 분열과 미립화 과정에 결정적인 영향을 주는 변수로서 $3m/s{\sim}30m/s,\;0.1Mpa{\sim}4.0MPa$로 변화시키면서 실험을 수행하였다. 전체적으로 분사속도와 기체압력의 증가에 따라 측정된 분열길이, 분열파장, 액적크기 등이 감소하였다. 하지만 그 감소율은 이론에서 예측된 것과는 다른 값을 나타내었다.

• 한국분무공학회지
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• 제4권4호
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• pp.30-37
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• 1999

The breakup characteristics of liquid sheet formed by the liquid rocket injector has a close relation with the combustion efficiency. In this paper, basic characteristics of droplet size and velocity distribution were measured with PDPA for the Like Doublet Impinging Injector. Test variables were the angle of impact, the diameter of orifice and jet velocity. Water was used as test fluid. As a result, for impingement angle less than 90 degree, following correlations were obtained between drop size and design parameters : $D_{32}({\mu}m)=295.0{\times}V^{-0.09}\times(2\theta)^{-0.1}{\times}d^{0.072}$. For impingement angle greater than 100 degree, drop sizes were increased but eventually converged to a certain limiting value.

• 한국분무공학회지
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• 제24권4호
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• pp.185-193
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• 2019

The effervescent atomizer is one of twin-fluid atomizers that aeration gas enters into bulk liquid and two-phase flow is formed in the mixing section. The effervescent atomizer requires low injection pressure and small amount of aeration gas, as compared to other twin-fluid atomizers. In this study, cold flow test was conducted to investigate the spray characteristics of aerated impinging jets. The present effervescent impinging atomizers were composed of the aerator device and like-on-like doublet impinging atomizer which had different impinging angles. To analyze the spray characteristics such as breakup length and droplet size distribution, the image processing technique was adopted by using instantaneous images at each flow condition. Non-dimensional parameters, induced by the homogeneous flow model, were used to predict the breakup length. The breakup length was decreased with the mixture Reynolds number and impinging angle increasing. The result of droplets showed that the size distribution was axisymmetric about the center of the injector and their diameter tended to decrease with increasing GLR.