Two different micro-flows during the evaporation of ink droplets were achieved by engineering both surface tension gradient and compositional gradient across the ink droplet: (1) Coffee-ring generating flow resulting from the outward flow inside the ink droplet & (2) Marangoni flow leading to the circulation flow inside the ink droplet. The surface tension gradient and the compositional gradient in the ink droplets were tailored by mixing two different solvents with difference surface tension and boiling point. In order to create the coffee-ring generating flow (outward flow), a single-solvent system using N,N-dimethylformamide with nano-sized spherical alumina particles was formulated, Marangoni flow (circulation flow) was created in the ink droplets by combining N,N-dimethylformamide and fotmamide with the spherical alumina powders as a co-solvent ink system. We have investigated the effect of these two different flows on the formation of ceramic films by inkjet printing method, The packing density of the ceramic films printed with two different ink systems (single- and co-solvent systems) and their surface roughness were characterized. The dielectric properties of these inkjet-printed ceramic films such as dielectric constant and dissipation factor were also studied in order to evaluate the feasibility of their application to the electronic ceramic package substrate.
This paper presents the spray characteristics of the oxidizer rich preburner injector which can be used in the high-thrust rocket system. We designed the basic shape of the liquid-liquid coaxial swirl injector for the rocket oxidizer rich preburner injection system. To understand the spray angle variation with the high pressure environment, the spray visualization in the high pressure chamber was preformed. Also we measured the droplet velocity, the Sauter Mean Diameter(SMD), the volume flux and the number density with the PDPA system by using water in atmospheric pressure. The results show that the spray angle is reduced by increasing ambient pressure and maximum droplet velocity is shown from a nozzle tip and then the droplet velocity decreases as a spray moves to the downstream. The SMD decreases on the axial distance from 20 mm to 50 mm but it increases over 50 mm. That is due to the increasing number of collision with each droplet and interaction with ambient air on going downstream direction.
As the combustion process of CWM consists of the water evaporation, the release and combustion of volatile matter, and the combustion of char for every particle, it is more complex than that of existent liquid fuel. Though the many studies on CWM combustion have been carried out by the single droplet using hanging methods or the multiple droplet using atomization methods, any report don't presents definite solution about the effects by the initial water evaporation and combustion of volatile. When CWM is suddenly exposed in the high temperature surroundings, the internal water evaporates and then each droplet builds up pores. Besides, porosity rate changes along the temperature of surroundings, the composition ratio of CWM, and the initial diameter of droplet. In result, because it affects the whole combustion rate, the combustion of CWM has complex mechanism as compared with the combustion of liquid or gas fuel. Therefore, concentrating on porous structure of CWM, this study has proceeded to acquire the basic data on the CWM injection combustion and closely examines the effects of the first stage combustion on the whole combustion by measuring the diameter variations, pore rate, mass fraction burned, and the internal temperature changes of CWM droplet. The results demonstrate that $60{\sim}70%$ of initial mass is reduced during water evaporation and volatile combustion period, and swelling rate, mass faction burned, and density variation are greatly concerned with atomization of CWM etc.
1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.
The effects of fuel density and fuel viscosity on spray characteristics were investigated under two different gas turbine fuels and various fuel supply pressure conditions through measurement of SMD, number density and volume flux by using PDPA system in dual orifice injector for gas turbine engines. In this study, we found out that the droplet size and spray structure are strongly depend on fuel density for dual orifice injector. The spray characteristics of high density fuel in dual orifice injector are similar with the characteristics of low density fuel in single orifice injector. The shear region between primary main fuel stream and secondary main fuel stream is examined in low density fuel condition but not exist in high density fuel condition, then this shear region is very important in quality of gas turbine spray. There are worth consideration for the effect of fuel density on spray characteristics in frontal device design to improve combustion efficiency.
This paper describes the influence of the electrode materials, moisture content, electrolyte density, temperature, surface state, ion absorbent on the C.T.I of phenolic resin by the I.E,C, 112 method. C.T.I are increased for electrode materials with low hydrogen overvoltage and high soluble point. Increusing moisture content of samples increased by logarithmical on the droplet number to tracking breakdown. Increasing electrolyte temperature region above 70-80(.deg.C) decreased hydrogen over-voltage, following the density changes are decreased by C.T.I=1/aD$^{2}$-bD+C.
조류 중에 설치한 이중 유벽의 유효성을 검증하기 위하여 유벽 전후 및 유벽사이에서의 유적(oil droplet)의 거동을 실험적 및 수치적으로 연구하였다. 이 연구에는 단일 유벽의 경우 유벽의 유연성이 포유성능에 미치는 영향도 포함되었다. 실험은 유적의 밀도와 근사한 구형의 고체입자가 전방 유벽의 상류 한 지점에서 방류되었을 때 그 궤적을 추적하는 것이 내용이었다. 입자는 방류되었을 때 유동장의 상태에 따라 자유표면으로 부상하거나, 유벽에 충돌 또는 유벽하로 빠져나가는 현상을 나타내게 된다. 본 논문에는 이러한 유적의 이동 경위를 해석함으로써, 이러한 유적의 유적이 운동을 시작하는 영역이 어딘가에 따라 전방유벽하로 기름이 누출될 것인지 아닌지를 판단할 수 있는 방법과 전후 유벽의 흘수의 차 그리고 수심이 이중유벽의 포유성능에 미치는 영향을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.
회전익 드론의 후류에서 발생하는 강한 유동과 살포되는 농약 노즐에서의 스프레이 유동이 동반될 경우, 극심한 기체의 요동과 함께 액적 유동은 바람의 영향을 크게 받게 된다. 특히 액적은 공기역학적인 항력의 영향을 받기 때문에 단순한 제자리 비행과는 달리 전진 비행을 할 경우 또는 측풍을 받고 있을 경우, 살포 영역에 큰 변화가 발생한다. 이로 인하여 드론을 활용한 농약살포에는 보다 큰 비산의 위험성이나 위치간의 낙하분산에 차이가 커져 효율성이 떨어질 수 있는 문제가 생긴다. 따라서 적절한 수치 모델링과 이를 적용한 전산 시뮬레이션을 통하여 다양한 비행 및 대기 조건을 적용할 수 있는 예측 도구가 필요하다. 본 연구에서는 로터에서 나오는 강한 하풍과 드론의 비행속도에 따른 액적 유동 특성에 대해 실험 및 수치해석을 진행하였으며, 액적이 분포하는 확률밀도함수를 구하여 서로 비교함으로써 농약살포용 드론에서 액적을 살포할 시 효율성을 증진시킬 수 있는 분사 시스템을 구축하고자 한다.
This study compared the macro and micro electrochemical characteristics at the local area of welding metal on dissimilar welding parts for type 304 stainless steel (SS) and type 316L SS. The materials are used for double wall gas pipe of duel fuel engine for a ship. The various potentiodynamic experiments were performed several times in 10% ${H_2C_2O_2}{\cdot}{H_2O}$ solution using macro and micro methods, respectively. The micro electrochemical experiments conducted to resolve at local area on cross-section of dissimilar welding materials by micro-droplet cell device. The micro-droplet cell techniques can be used almost electrochemical experiments to resolve corrosion characteristics of the limited electrode area of the metallic surface between wetted spot of working electrode and tip of sharpened capillary tube. The results of macro electrochemical experiments show that resistance of active dissolution reaction at welding zone was high due to low current density by formation of passivation protection film at passive region. According to the micro electrochemical experiment, the corrosion current density of welding zone and bond zone were relatively high.
이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)를 이용하여 소형 액체 로켓엔진 인젝터 분무의 미립화 특성을 고찰하였다. 분무액적의 반경방향 이동에 따른 속도, 크기, 수밀도, 부피플럭스 등을 다양한 분사압력에서 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 규명한다. 분사 압력이 증가함에 따라 분무액적의 속도, 난류강도, 수밀도, 그리고 부피플럭스는 증가하지만, 산술평균 직경($D_{10}$)과 분무액적의 증발율에 대한 척도인 Sauter Mean Diameter($D_{32}$)로 표현되는 액적의 크기는 감소하였다. 또, 속도와 부피플럭스는 Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD)에 비례하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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