• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2003년도 열전달부문 학술강연회
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• pp.31-46
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• 2003

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.413-421
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• 2006

The bubble dynamics induced by direct laser heating is experimentally analyzed as a first step to assess the technical feasibility of laser-based ink-jet technology. To understand the interaction between laser light and ink, the absorption spectrum is measured for various ink colors and concentrations. The hydrodynamics of laser-generated bubbles is examined by the laser-flash photography. When an Ar ion laser pulse (wavelength 488 nm) with an output power up to 600 mW is incident on the ink solution through a transparent window, a hemispherical bubble with a diameter up to ${\sim}100{\mu}m$ can be formed with a lifetime in a few tens of microsecond depending on the laser power and the focal-spot size. Parametric study has been performed to reveal the effect of laser pulse width, output power, ink concentration, and color on the bubble dynamics. The results show that the bubble generated by a laser pulse is largely similar to that produced by a thin-film heater. Consequently, the present work demonstrates the feasibility of developing a laser-actuated droplet generation mechanism for applications in ink-jet print heads. Furthermore, the results of this work indicate that the droplet generation frequency is likely to be further increased by optimizing the process parameters.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권2호
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• pp.188-196
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• 2003

Liquid-assisted cleaning technology utilizing a nanosecond laser pulse is effective for removing submicron particulates from a variety of solid substrates. In the technique, saturated vapor is condensed on a solid surface to form a thin liquid film and the film is evaporated explosively by laser heating. The present work studies the role of liquid-film evaporation in the cleaning process. First, optical interferometry is employed for in-situ monitoring the displacement of the laser-irradiated sample in the cleaning process. The experiments are performed for estimating the recoil force exerted on the target with and without liquid deposition. Secondly, time-resolved visualization and optical reflectance probing are also conducted for monitoring the phase-change kinetics and plume dynamics in vaporization of thin liquid layers. Discussions are made on the effect of liquid-film thickness and dynamics of plume and acoustic wave. The results confirm that cleaning force is generated when the bubble nuclei initially grow in the strongly superheated liquid.

• 한국분무공학회지
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• 제11권2호
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• pp.81-88
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• 2006

The spray characteristics of the rotating fuel injection system were investigated. The special test rig was devised to get the spatial and momentary droplet information. This experimental apparatus consists of a high-speed motor, a shaft, a rotating fuel nozzle and an acrylic case. Spray droplet size and velocity were measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) and instantaneous velocity field was measured by 1'IV (Particle Image Velocimetry) system. At the same time, spray visualization was performed by using ND-YAG laser-based flash photography. From these two different laser diagnostic techniques, we could get spatial and instantaneous spray information fur rotating fuel injection system. The results presented in this paper indicate that spray characteristics such as droplet size, velocity and spray pattern were strongly influenced by rotational speed.

• 한국분무공학회지
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• 제13권3호
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• pp.149-155
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• 2008

An experimental study was performed to understand spray characteristics of the rotary atomizer for the slinger combustor. In this fuel injection system, fuel is injected and atomized in the combustor by centrifugal forces to engine shaft. The experimental apparatus consists of a high speed rotational spindle, rotary atomizer, pressure tank and acrylic case. The droplet size and velocity were measured by PDPA (phase Doppler particle analyzer), and spray was visualized by using high speed camera and Nd:Yag laser-based flash photography. From the test results, the droplet size (SMD) is largely affected by rotational speed, mass flow rate and the number of orifice. As the experimental results, we could understand the spray characteristics of the rotary atomizer for the slinger combustor and obtain the optimum shape of the rotary atomizer which is suitable for the small gas turbine engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.1-5
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• 2008

An experimental study was performed to develop the rotational fuel injection system of the micro turbojet engine. In this system, fuel is sprayed by centrifugal forces of engine shaft. The test rig was designed and manufactured to get droplet information on combustion space. This experimental apparatus consist of a high speed rotational device(Air-Spindle), fuel feeder, rotational fuel injector and acrylic case. To understand spray characteristics, spray droplet size, velocity and distribution were measured by PDPA (Phase Doppler Particle Analyzer) and spray was visualized by using Nd-Yag laser-based flash photography. From the test results, the length of liquid column from injection orifice is controlled by the rotational speeds and Sauter Mean Diameter(SMD) is decreased with rotational speed. Also, Sauter Mean Diameter is increased as increasing mass flow rate at same rotational speeds.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.171-174
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• 2008

소형 회전연료 분사장치의 분열과정 특성을 연구하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 이러한 분열과정의 특성을 이해하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)시스템을 사용하여 분무입자의 크기와 속도를 측정하였다. 또한 Nd-Yag Laser를 광원으로 사용하여 분무를 가시화하였다. 실험결과 Injection Orifice로부터 생성된 액주는 회전수에 의해 지배되고, SMD(Sauter Mean Diameter)와 분무특성은 Injection Orifice의 직경에 큰 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.354-358
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• 2007

초소형 터보제트엔진에 적용되는 슬링거 인젝터 시스템의 분무특성을 파악하기 위한 연구를 수행 하였다. 이 연료 분사시스템은 엔진의 회전축으로부터 발생된 원심력에 의하여 연료가 연소기 내부로 공급되고, 액체연료의 미립화를 초래한다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 슬링거 인젝터, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무입자의 크기 및 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 광원으로 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 SMD(Sauter Mean Diameter)는 회전수, 유량, Injection Orifice 수에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 실험적 연구로부터 이 시스템의 분무특성을 이해할 수 있었고, 초소형 터보제트엔진에 적합한 슬링거 인젝터의 형성을 도출할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.51-56
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• 2010

고속회전 시험장치를 이용하여 V 형태의 회전식 연료 노즐의 오리피스 직경에 따른 분사특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 시험장치는 고속 회전장치, 연료공급장치, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무 오리피스의 직경과 회전속도를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 분무입자의 크기 및 속도 측정은 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 이용하여 분무특성을 가시화하였다. 실험결과, 분무오리피스의 직경이 커질수록 분무입자의 크기가 작아졌으며, 분무입자 크기가 가장 작은 값을 보이는 분무오리피스의 한계 직경이 존재하였다. 오리피스의 직경이 이 한계직경 보다 클 경우 분무입자의 크기는 더 이상 감소하지 않았다. 이것은 분무 오리피스의 직경이 한계직경보다 커질 경우 오리피스 내의 액막이 균일하게 분포하지 않기 때문으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.258-263
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• 2010

고속회전 시험장치를 이용하여 V 형태의 회전식 연료 노즐의 오리피스 직경에 따른 분사특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 시험장치는 고속 회전장치, 연료공급장치, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무 오리피스의 직경과 회전속도를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 분무입자의 크기 및 속도 측정은 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 이용하여 분무특성을 가시화하였다. 실험결과, 분무오리피스의 직경이 커질수록 분무입자의 크기가 작아졌으며, 분무 오리피스의 직경이 2.6mm인 경우 최적의 분무형태를 보였다. 그러나 오리피스의 직경이 이보다 클 경우 분무입자의 크기는 더 이상 감소하지 않았다. 이것은 분무오리피스가 최적의 직경보다 커질 경우 오리피스내의 액막이 균일하게 분포하지 않기 때문으로 판단된다.