• 한국가시화정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.21-24
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• 2012

Although the motion of the three-phase contact line on a solid substrate has been extensively studied thus far, the understanding of the dynamics of the contact line of liquid/liquid/gas phases is far from complete. Here we deposit a drop of isopropyl alcohol (IPA) on water and HFE-7100 whose free surfaces are exposed to air to observe the flow field around the contact line. By combining the shadowgraph and high-speed imaging techniques, we find that vortices are spontaneously generated at the contact line, which grow in size with time. The flow is attributed to the Marangoni stress that pulls a liquid of lower-surface tension toward a liquid surface having a higher surface tension. However, it is not still clear why the entrained lower-surface-tension liquid should whirl rapidly beneath the contact line. We also visualize the flow by the particle image velocimetry (PIV) to find out that the rotational velocity reaches the order of 1 mm/s near the free surface.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.30-39
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• 2001

The direct injection into the cylinders has been regarded as a way of the reduction in fuel consumption and pollutant emissions. The spray produced by the high pressure injector is of paramount importance in DISI(Direct Injection Spark Ignition) engines in that the primary atomization process must meet the requirement of quick and complete evaporation, mixing with air and combustion especially to prohibit the excessive HC emissions. The interaction between air flow and fuel spray was investigated in a steady flow system embodied in a wind tunnel to simulate the variety of flow inside the cylinder of the DISI engine. The direct Mie scattered and shadowgraph images presented the macroscopic view of the liquid sprays and vapor fields. The velocity and particle size of fuel droplets were investigated by phase doppler anenometer(PDA) system. The processes of atomization and evaporation with a DISI injector were observed and consequently utilized to construct the data-base for the spray and fuel-air mixing mechanism as a function of the flow characteristics.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.107-115
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• 1992

혼합물의 응고과정에서 온도구배와 농도구배에 의한 복합자연대류의 영향을 정성적으로 알아보기 위하여 이원용액의 응고과정을 실험적으로 연구하였다. 이원용액으로는 $NH_4Cl-H_2O$용액을 사용하였으며 shadowgraph system을 이용하였다. 사진에서 고상영역과 mushy zone의 구별이 불가능하여, 이 두 영역을 합하여 고상으로 취급하였다. 자연대류의 영향으로 상변화물질은 매우 빨리 성층화가 이루어지며, 벽면으로부터 형성되는 고상은 초기에는 높이의 20%되는 곳이 가장 빨리 응고가 진행되어 고상의 두께는 이 지점으로부터 상하로 선형적으로 감소하는 형태를 유지한다. 그러나 고상이 많이 형성된 부분의 열저항은 증가하게 되므로 시간이 지남에 따라 두께가 균일화되려는 경향을 보였다. 응고질량비를 $(Ste{\cdot}Ra^{1/4})^{2-Ste}{\cdot}Fo^{1/2}$의 선형함수로 표시할 수 있었으며, 이로부터 농도구배에 의한 자연대류의 영향은 온도구배에 의한 자연대류의 영향에 비하여 작음을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.320-324
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• 2004

Laser Propulsion is a device that generates thrust using laser energy. Laser-driven In-Tube Accelerator (LITA) has been developed at Tohoku University. LITA is a laser propulsion system that accelerates an object not in an open air but in a tube. Experiments of vertical launching and pressure measurement on the tube wall were carried out and in order to observe the initial state of plasma and blast wave, the visualization experiment was carried out using the shadowgraph method. In this study, the time variation of pressure on the tube wall is numerically simulated solving Euler equation. In order to model the laser energy, heat source function added to the frozen flow Euler equation. Plasma size from the shadowgraph images was used for the initial condition of laser energy input. For verification of the modeling, these results were compared with the previous experimental and numerical results. From these verifications, an analysis of LITA performance will be investigated.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.425-429
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• 2011

높은 레이저 복사 조도에 발생되는 금속 플라즈마의 발달 과정과 레이저 펄스 이후의 shadowgraph를 이용해 공기 중에서의 데토네이션과 연소 현상에 대해 연구되었다. 본 논문의 가장 중요한 점은 높은 레이저 에너지에 의해 삭마 된 알루미늄 플라즈마와 공기로부터의 산소와의 화학반응의 진행을 XRD를 통해 관측한 것이다. 또한 레이저를 통해 유도된 화학적 반응 파와 공기 중에서의 알루미늄 분진 폭발의 데토네이션과의 양적인 평가를 유도하였다. 이러한 연구는 덩어리 상태의 금속 샘플에서 산화제를 필요로 하지 않고 데토네이션을 발생시키는 새로운 방법을 제시할 것으로 여겨진다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.97-106
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• 2018

본 논문은 충격파 터널을 이용한 이중압축램프 흡입구 형상의 모델 스크램제트 시험에서 나타난 기술적 난제 및 그 해결 방안들을 정리하였다. 시험 설비 불시동, 격막 파편에 의한 유동 교란 및 모델 손상, 다중 분사에 따른 연료 제트 미발달, 그리고 짧은 시험 시간이 이에 해당한다. 파악된 기술적 난제들을 해결한 이후, 개선된 결과를 쉐도우그래프 이미지 및 저압관 끝단 전압력 측정 결과를 통해 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.189-196
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• 2021

Spray drift of agricultural nozzles has become a big issue because it causes low precision targeting and environmental pollution. In order to reduce the spray drift, study spray characteristics of agricultural nozzles is virtually important. In this study, shadowgraph and Mie-scattering visualization techniques were used to study the macroscopic spray and atomization characteristics of an agricultural nozzle. PDPA was used to measure the atomization characteristics of spray. The injection pressure is set to 1 bar, 3 bar and 5 bar, which covers the working range of the nozzle. For the PDPA experiment, 75 points were measured in an area of 160 mm × 120 mm at 10 mm intervals directly below the nozzle to grasp the overall atomization characteristics of the spray. It was found that the spray width and sheet width showed a linear correlation. As the injection pressure increased, the sheet expansion in the 0-degree direction and the sheet swing in the 90-degree direction jointly promoted the breakup of the sheet. In addition, the area close to the central axis had a large droplet velocity, and since a large droplet velocity promoted atomization of spray, the area close to the central axis had a smaller spray droplet diameter than the left and right regions.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.333-338
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• 2022

쉐도우그래프(Shadowgraph) 기법을 통해 케로신의 대체 물질인 데칸/메틸사이클로헥산 혼합연료를 사용하는 단일 제트(jet)를 초임계 환경으로 분사하여 제트의 거동을 가시화하였다. T_r = 0.484인 연료 제트의 분사 차압 ∆P는 0.5 MPa로 일정하게 유지하였고 혼합연료의 임계점 이상에서 실험을 진행하였으며 챔버 내부 환산온도 T_r(=T/T_c)를 1.00~1.23, 환산압력 P_r(=P/P_c)을 1.00, 1.38로 변화하여 실험결과를 분석하였다. 초임계 환경으로 분사되는 제트의 밀도감소 지표로써 후처리 된 제트 이미지의 밝기 강도를 챔버 내부 온도와 압력을 변화시켜 관찰하였다. 챔버 내부 온도가 상승할 때 제트의 밝기 강도 감소 폭이 커지는 것을 확인하였으며, 동일 온도일 때 챔버 내부 압력이 높을 경우 제트의 밝기 강도 감소가 지연되는 것을 확인하였다. 챔버 내부 압력이 높을 경우 연료의 유사 임계온도(pseudocritical temperature)가 증가하고 연료 제트의 밀도감소에 필요한 온도가 상승하여 밝기 강도 변화가 지연되는 근거로 판단하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 창립기념학술대회
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• pp.44-68
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• 1995

In the present paper, visualization techniques in fluid dynamic experiments such as Schlieren photograph are numerically simulated so that the same output as the experimental flow visualization can be obtained from the computed results for the fair comparison. Numerical methods to simulate optical visualizations, that are Schlieren photograph, shadowgraph and interferogram, are considered. Some examples of pictures obtained by the present methods show the importance of the simulations of visualization techniques for the correct comparisons of the computations and experiments.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.99-107
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• 2016

본 연구에서는 Infra-Red Thermography(IRT) 기법을 활용한 초음속 풍동시험 시 의도치 않게 발생하는 기술적 문제에 대한 연구를 수행하였으며 이를 방지할 수 있는 방법에 대해 분석하였다. 풍동시험은 마하 3 또는 4의 두 가지 유동조건에서 초고속 비행체 형상을 모사할 수 있는 이중 압축램프 모델로 수행하였다. 획득된 IR 결과를 shadowgraph 가시화 이미지, 수치해석 결과와 비교하였으며 본 IRT 기법을 활용하여 초음속 이중 압축램프에서 발생하는 유동천이, 박리 그리고 3차원 현상에 관한 정성적인 정보를 획득할 수 있음을 확인하였다.