• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.799-804
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• 2007

액체추진제 추력기 연소실의 인젝터로부터 발생하는 분무 거동을 파악하기 위하여 광학계측 기법을 사용한다. 실험에 사용된 인젝터는 지름이 0.406 mm이며 중심축으로부터 30 의 경사각을 이루는 8 개의 노즐 구멍으로 구성된다. 분무생성의 초기조건과 분무발달에 따른 미립화 과정을 분석하기 위해, 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)로 측정된 액적의 속도 및 입경 등의 변이 거동을 제시하고 Nd:Yag 레이저평면광에 의해 획득된 순간평면이미지와 함께 고찰한다. 분무액적의 초기 분사속도에 근거한 Re 수와 We 수 등의 무차원 변수를 도출하여 인젝터 발생 분무의 미립화 및 난류성질 등에 대한 분무유동 양식의 범주를 결정한다. 이러한 분무분열에 대한 정성적, 정량적 결과는 향후 새로운 추력기 개발에 확실한 설계 기반을 제공할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.210-217
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• 2011

대칭익형 단면을 가지는 모형 깃 끝와류의 후류유동구조의 전개과정을 관찰하기 위하여 2차원 LDV 시스템을 이용하여 끝와류의 회전성분과 축성분을 상평균 기법으로 측정하였다. 비대칭익 로터 깃의 특징에 비하여 대칭익 로터깃의 끝와류는 $27^{\circ}$ 부근까지 성장 과정이 진행되어 다소 늦게 형성되었으며 그 이후부터 상대적으로 완만하게 확산모드가 진행되었다. 회전성분은 실험이 진행된 $360^{\circ}$ 까지 Vatistas의 n=2모델에 우수한 접근성을 보이면서 자기상사성을 갖는 것으로 관찰되었고 축방향성분은 비대칭익에 비하여 훨씬 강한 세기로 나타나면서 정규분포 성향을 나타내었다. 이들의 결과들은 대칭익의 경우 로터의 추력 발생면에서 끝단손실이 상대적으로 큰 것으로 확인이 되었다.

• 한국분무공학회지
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• 제1권1호
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• pp.21-27
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• 1996

This experimental study was to investigate spray angles and drop sizes in an external mixed twin-fluid swirl jet nozzle. Twin-fluid swirl jet nozzle with swirlers designed four swirl angles such as $0^{\circ},\;22.5^{\circ},\;45^{\circ},\;64.2^{\circ}$ was employed. A PDA system was utilized for the measurement of drop size and mean velocity. Water and air were used as the working fluids in this experiment. The mass flow rate of water was fixed as 0.03 kg/min, and air flow rates were controlled to have the air/liquid mass ratio from 1.0 to 6.0. As a result, swirl angle controlled to spray angles and drop sizes. It was found that swirl angle was increased with spray angle and with decreased SMD. However, the effect of swirl angle was reduced at large air/liquid mass ratio(Mr=6.0).

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권7호
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• pp.611-619
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• 2007

In this study, the droplet size distribution of a slit injector at different surrounding conditions, such as air flow and fuel temperature, were investigated. Phase Doppler anemometry (PDA) was utilized to investigate the initial droplet size distribution and the effect of fuel temperature and air flow on droplet size distribution. The entrained air motion was also evaluated by the temporal velocity profile of droplets. When the air flow velocity increased, the small droplets were more entrained to the upper and central parts of the spray and this tendency was confirmed by plotting the temporal velocity profile of droplets. This entrainment of small droplets at high airflow velocities caused relatively small mean droplet size at upper and central parts of the spray and the large mean droplet size at downstream and edge of the spray, compared to that of low airflow velocities. The total mean droplet size, obtained by averaging the size of all droplets measured at all test locations, decreased when the high airflow velocities were applied. The increased fuel temperature, with an airflow velocity of 10m/s, caused reduced droplet size at all test locations. However, the decreased value of mean droplet size at high fuel temperatures was relatively higher at upper parts of the spray, compared to downstream, as a result of enhanced entrainment of small droplets to upper parts of the spray.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.146-149
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• 2006

단일액체추진제 하이드라진 추력기의 인젝터로부터 발생하는 분무 특성을 파악하기 위해 입자영상유속계 및 레이저 도플러 유속계 기법을 적용하였다. 입자영상유속계를 이용하여 순간 평면 이미지를 획득하고 이 영상 자료를 통해 압력에 따른 분무정도 및 인젝터 분무성능을 판단하였다. 영상 이미지에서 누락된 분무 입자의 속도 및 입경 계측을 위해 레이저 도플러 유속계 계측방법을 적용하였다. 계측된 두 실험결과를 비교함으로써 분무 특성에 대한 명확한 이해 뿐만 아니라 인젝터 설계 변수 도출이 본 연구의 목적이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-65
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• 2008

가스터빈엔진에 적용할 수 있는 드럼형 회전연료노즐의 모델링을 통해 원심력이 충분한 연료분사압력을 발생시킴을 보였고, 회전연료분사의 미립화 현상에 대해 실험적으로 연구하였다. 회전연료분사의 미립화기구 및 분무특성을 이해하기 위하여 고속 회전연료노존 시험리그를 이용하여 $5,000\;{\sim}\;40,000rpm$의 영역에서 분무가시화와 PDA를 이용한 분무액적 측정을 실시하여 회전연료분무의 미립화 특징을 규명하고, 미립화성능 향상을 위해서는 회전속도증가를 통해 액적분열시점을 앞당기는 것이 중요함을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-152
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• 2009

직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 분사되는 분무입자의 발달특성을 연구하기 위해 분무의 다양한 위치에서 평균속도, 직경, 그리고 부피유속과 같은 분무특성인자들을 측정한다. 실험 결과로부터, 고속의 큰 직경을 갖는 분무 입자들이 주변 공기로의 운동량 손실로 인해 하류로 이동함에 따라 저속의 작은 입자로 분열한다. 또, 분무 확산 및 분산에 의해 높은 부피유속의 영역이 반경방향으로 넓게 확장된다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권5호
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• pp.1-8
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• 2008

소형 액체로켓엔진 인젝터 분무의 공간분포 특성 규명을 위해 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)를 이용한다. 분사압력 및 분무확산방향 이동거리를 변화시켜 분무액적의 크기, 속도 등을 측정하고, 산술평균직경(AMD), Sauter 평균직경(SMD), 수밀도, 스팬(span of drop size distribution), 그리고 체적 유속(volume flux) 등의 분무 매개변수를 도출하여 인젝터 분무의 분열특성을 고찰한다. 분사압력이 증가함에 따라 분무액적의 수밀도, 스팬, 그리고 체적 유속은 증가하지만, AMD는 감소하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권3호
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• pp.283-291
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• 2007

The static pressure distribution, atomization characteristics and velocity distribution of tapered nozzle swirl spray is analyzed and then compared with original swirl spray. The static pressure distribution inside the swirl spray is measured using a piezoresistive pressure transducer. Phase Doppler anemometry (PDA) is applied to measure and analyze the droplet size and velocity distribution of tapered nozzle and original swirl spray. The static pressure inside the spray shows the lower value compared to the atmospheric pressure and this pressure drop is getting attenuated as the taper angle is increased. The droplet size of tapered nozzle spray shows similar value compared to the original swirl spray at the horizontal mainstream while it shows increased value at vertical mainstream. The deteriorated atomization characteristics of tapered nozzle spray is improved by applying high fuel temperature injection without causing the spray collapse. The velocity results show that the larger portion of fuel is positioned with higher injection velocity, and the smaller portion of fuel is positioned with lower injection velocity with causing spatially non-uniform mixture distribution.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.106-109
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• 2007

The spray plume characteristics of liquid water jet injected into subsonic cross-flow at 42 m/s were experimentally investigated. Nozzle has a 1.0 m diameter and L/D=5. Droplet sizes, velocities, volume flux were measured at each downstream area of the injector exit using phase Doppler particle anemometry. Measuring probe position is moved with 3-way transversing machine. Experimental results indicate that SMD is varied from 75 to $120{\mu}m$ distribution and it is uncertain layer structure. SMD peaks at the top of the spray plume. This phenomenon is related to the momentum exchange between column waves and cross-flow stream. Droplet vector velocities were varied from 11.5 to 33 m/s. A higher-velocity region can be identified in down edge region at Z/D : 40, 70 and 100. Lower-velocity region were observed on bottom position of the spray plume. Volume flux is a criterion to the droplet concentration. All volume flux distribution has a same structure that continuously decreases from the center region to the edge of the plume. Z/D : 20 is spatially less concentrated than in Z/D : 100.