• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.16-22
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• 2008

액체제트의 액적분열 분포특성을 알아보기 위해 아음속 유동 내로 수직 분사된 이유체 분무를 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형을 사용하였으며 공기와 액체의 비를 $0\;{\sim}\;59.4%$까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상을 이미지화 하여 분무의 궤적과 분열특성을 관찰하였다. PDPA를 사용하여 액체제트 분열의 단면분포 특성을 측정하였으며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다 이유체 분무로부터 공급되는 공기의 유량이 증가할수록 액체 제트의 충돌점은 노즐 입구와 좀 더 가까워졌으며, 침투거리는 증가하였고, 기체 액체 비를 증가시킴에 따라 좀 더 무화된 액체제트의 분포를 얻을 수 있었다.

• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제13권6호
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• pp.41-47
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• 2009

작동 유체에 따른 APU 가스터빈에 적용되는 연료노즐의 분무특성을 확인하였다. 액체연료에 따라 점도, 표면장력 및 비중 등이 상이하여 분무특성이 변화될 수 있다. 본 연구에서는 연료 물성치 변화에 따른 분무특성을 이해하기 위하여 케로신과 유사한 특성을 갖는 보정 유체 2와 일반적으로 연료노즐의 분무특성을 시험하는데 사용하는 물을 이용하여 분무 시험을 수행하였다. 분무가시화와 분무입자 크기 및 분포를 ND-Yag 레이저 및 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)를 이용하여 측정하였다. 분무시험 결과, 두 작동유체의 분무형태는 유사하게 나타났으며 주 분무영역에서의 SMD 또한 유사하게 분포됨을 확인할 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제3권4호
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• pp.8-15
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• 1998

The spray characteristics of emulsified fuel of W/O type has been experimentally investigated. The mixture of light oil and water by using ultrasonic energy adding system is used as the emulsified fuel. The SMD of sprayed droplet of emulsified fuel is measured by using the particle size analyzer. Major parameters of the present experimental study are the volume fraction of water in emulsified fuel, $0\sim30%$ by 5%, injection pressure, $10kg_f/cm^2\sim18kg_f/cm^2$ by $2kg_f/cm^2$, and the measurement distance, $10\sim100mm$, between injection nozzle tip and analyzer beam. Compared with light oil, the SMD of emulsified fuel is larger gradually by increasing the volume fraction of water in emulsified fuel, heightening injection pressure and increasing the spray distance. Also, In considering the fact that the pattern of drop size distribution of emulsified fuel is alike that of light oil, the real time spray in coincidence with making emulsified fuel by adding ultrasonic energy can stabilize spray pattern without modificating the injection system used by now.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제4권3호
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• pp.119-124
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• 2003

Dimethyl Ether (DME) is an excellent alternative fuel that provides lower particulate matter (PM) than diesel fuel under the same engine operating conditions. Spray characteristical of DME in common rail injection system were investigated within a constant volume chamber by using the particle motion analysis system. The injector used in this study has a single hole with the different orifice diameter of 0.2, 0.3 and 0.4 mm. The injection pressure was fixed at 35MPa and the ambient pressure was varied from 0.6 to 1.5 MPa. Spray characteristics such as spray angle, spray tip penetration and SMD (Sauter mean diameter) were measured. Spray angle was measured at 30d$_{0}$, downstream of the nozzle tip. The measured spray angie increased with increase in the ambient pressure. Increase of the ambient pressure results in a decrease of spray penetration. The experimental result, of spray penetration were compared with the predicted one by theoretical and empirical models. Increase in the ambient pressure and nozzle diameter results in an increase of SMD at a distance 30, 45 and 60d$_{0}$, downstream of the nozzle, respectively.ely.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.255-259
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• 2008

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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.175-178
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• 2008

심플렉스 연료노즐의 분무시험을 수행하였다. 가스터빈의 주 연료인 등유를 이용한 연료노즐 분무시험의 경우 폭발의 위험과 유해성으로 인하여 물을 이용하여 시험을 수행하는 경우가 많이 있게 된다. 본 연구에서는 ND:Yag 레이저를 이용한 가시화 시험과 PDPA 시스템을 이용한 입자 크기 측정 시험을 등유와 같은 특성을 가지는 Calibration Fluid Type # 2와 물을 작동유체로 사용하여 수행하였다. 시험결과에서 물의 SMD는 Calibration Fluid Type # 2 보다 5$\sim$15 mm 정도 크게 나타났으며 이는 물의 표면장력이 3배 정도 크기 때문으로 판단된다. 반면에 분무각과 분무형태는 유사하게 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.40-47
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• 2010

This study deals with the investigation about the effect of the pilot and split injection strategies on the spray-atomization characteristics of biodiesel fuel derived from a soybean oil. Experimental results were compared with the calculation results obtained from the numerical analysis. Fuel properties of biodiesel according to the variation of the fuel temperature were inserted to the fuel library in the KIVA code. The amount of fuel injection is divided into equal mass for each split and main injection. In this work, the pilot injection strategy can be achieved by the amount of fuel injection shortly before the start of the main injection. A spray tip penetration, radial distance and spray area were measured for the analysis of macroscopic spray characteristics. In addition, the local and overall droplet size distribution were calculated by using KIVA-3V code to study the effect of split and pilot injection on the atomization performance under high ambient pressure. From these studies, the experimental results showed the multiple injection induced the decrease of the spray tip penetration due to the reduction and division of the spray momentum compared to single injection. In the atomization performance, the droplet size increased in the case of the multiple injection a little. Moreover, the SMD slightly increased as the fuel droplets goes through the axial direction. The spray behavior of numerical results were well predicted the experimental multiple spray characteristics of biodiesel fuel.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.510-519
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• 2013

Urea-SCR시스템에 적용하기 위한 액막형 선회분사기의 분사압력변화에 따른 분무특성이 실험적으로 조사되었다. 실험에 사용된 노즐은 형상비 3.1을 갖는 단공 압력식 액막형 선회노즐이며, 노즐선단에 분사되는 유체에 선회류를 형성하기 위한 선회기가 설치되어 있다. 노즐의 분사량 조절은 PWM(pulse width modulation)기법에 의해 제어되었다. 분무의 발달과정은 2차원 PIV에 의해 가시화되었으며, 분무각 변화가 조사되었다. 분무액적의 속도 및 크기는 2차원 PDPA에 의해 상온 대기압 조건에서 측정되었다. 분무구조는 분사압력에 큰 영향을 받으며, SMD는 분사압력 증가에 따라 감소하며 선행연구자의 반실험적 결과와 유사한 경향을 보임을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.447-454
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• 2017

난류 유동장으로 분사되는 두가지 형태의 액체 제트 (수평분사는 디젤연료와 수직분사는 물)의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 이상(Two-phase) 유동에 대해 3차원 LES 수치해석을 수행하였다. 기체상태의 공기 유동은 오일러리안 해법을 사용하고, 액체 제트의 액적 추적은 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동 해석을 수행하였다. 두 종류의 확률론적 분열 모델(Stochastic breakup model)을 사용하여 액적 분열을 모사하였으며, 액체제트의 침투깊이와 액적 분포(Sauter Mean Diameter)를 실험결과와 비교하여 미세하게 분열되는 액체 제트의 분열 현상에 대해 확률론적 분열 모델링의 적합성을 제시하였다.