• 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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• 제36권3호
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• pp.258-263
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• 2008

초음속 순항 엔진 연소기에 적용하기에 유리한 스크류형 선회기를 장착한 인젝터의 성능을 이론적, 수치적, 실험적 방법을 통해 밝혀 내었다. 인젝터의 성능은 유출계수와 분무각을 중심으로 살펴보았으며, 이에 영향을 미치는 형상 파라미터를 정의하고 기준 인젝터를 설계하여 형상계수에 따른 성능의 변화를 살펴보았다. 정의된 범위에서 인젝터의 성능은 이론적 예측에 의한 값보다 작은 값으로 나타났으며, VOF 방법을 사용한 수치해석에 의해 성능이 매우 잘 예측되는 것을 확인할 수 있었다. 점성장벽에 해당하는 특성은 나타나지 않았으며, 최소 0.05의 유출계수와 최대 104의 분무각을 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.47-53
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• 2015

이론성능해석을 통하여 메탄/산소 이원추진제 소형로켓엔진의 형상설계에 필요한 설계인자들을 도출하였다. 로켓엔진의 이론성능 분석을 위해 CEA를 이용하였고, 추력실 내부의 화학반응을 화학평형 상태로 가정하여 엔진의 형상설계에 필요한 최적의 추진제 혼합비, 특성길이, 최적 팽창비 등을 도출하였다. 인젝터의 경우, 미립화 성능이 우수하고, 다른 인젝터 형상에 비해 연소효율이 높은 스월 동축 인젝터를 설계하였다. 노즐형상은 80%의 길이를 갖는 벨형 노즐을 설계하였고, 추력실 내부압력 1.72 MPa, 총 추진제 질량유량 0.18 kg/s, O/F ratio 2.7일 때의 지상연소시험용 로켓엔진의 형상설계 결과를 제시한다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.51-59
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• 2007

충돌형 산화제 주입기를 사용한 end-burning 하이브리드 연소기의 혼합특성을 선행 연구되었던 접선형 주입기와 비교 분석하였다. 충돌형 주입기를 사용한 연소유동장이 접선형 주입기에 비해 축방향 및 반경방향으로 월등한 혼합특성과 연소효율을 보였다. 충돌효과와 선회효과를 동시에 발생시키는 파생형 주입기를 사용한 결과, 보다 넓은 연소실 영역에서 혼합효율이 증대되었으며 연료 표면의 연소 균일도가 향상될 수 있음을 확인하였다. 충돌로 인한 축방향 운동량과 선회유동이 체류시간과 난류강도를 증가시켜 혼합을 촉진시키는 주요 인자로 판단되었으나 연소실의 기하학적 형상변화를 꾀한 step의 유무는 난류혼합 증진에 있어서 중요한 변수가 아님을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.401-405
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• 2011

성공적인 연소기 개발이 이루어졌다고 하더라도 엔진에 조립되어 실제 환경에서 조립/운용될 경우, 예상하지 못한 문제나 현상들이 발생하는 사례가 많이 있다. 본 연구는 APU 개발 및 완료 후 운용과정 동안 발생한 선회형 보염구조의 환형 역류형 연소기 관련 문제나 이슈 등을 유동해석과 엔진시험을 통해 최적화 해결, 검증한 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.173-178
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• 2003

An experimental study is conducted to investigate the effects of fuel temperature on the spray characteristics of a dual-orifice type swirl injector which is used in gas turbines. The major parameters affecting spray characteristics are fuel temperature and injection pressure entering into the injector. Fuel temperature is shown to have strong influence on the spray characteristics especially at a lower temperature. In this study, fuel temperature is varied from $30^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$ and injection pressure is altered from 3 to $7 kg_{f}$ /$cm^{2}$. Two kinds of fuel, which have different surface tension and viscosity, are chosen as an atomizing fluid. As a result, injection instability occurs in the low temperature range due to icing phenomenon and the change of fuel properties. As the injection pressure increases, the kinematic viscosity range for stable atomization becomes wider. The factor controlling the SMD of spray is substantially different depending on the fuel temperature range.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.82-85
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• 2009

우주발사체용 액체추진기관 개발에 있어서, 분사기는 연소성능과 안정성을 결정짓는 매우 중요한 요소로써 이에 대한 분무특성 이해는 필수적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서 알아보고자 하는 분사기는 중앙에서 기체산화제를 제트로 분사하고 외부에서 액체연료를 와류(스월)형으로 분사하는 형태이다. 분무형상은 리세스별로 CCD 카메라를 이용한 직접사진기법을 통해 측정하였다. 실제 연소조건과의 모사를 위해 기체질소와 물을 사용하였고, 운동량비를 주요 상사인자로 두어 대기압 수류 시험조건을 도출하여 분무특성을 알아보았다. 또한 기체-액체 운동량비의 영향을 알아보기 위한 연구가 추가적으로 이루어졌다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권4호
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• pp.398-407
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• 2013

Optical tomography was used to measure the pattern of spray cross-section. The maximum-likelihood estimation (MLE) algorithm was used to reconstruct the spray cross-section from the measured transmission rate of the spray. A swirl-type injector was used to form an optically dense spray, and the test was carried out in a high-pressure chamber, to control the pressure condition of the test site. Before the experiment, the reliability of the MLE-based reconstruction algorithm was verified, by comparing it with a conventional filtered back projection reconstruction (FBP) method. The MLE algorithm showed superior reconstruction of the image. In the spray patternation experiment, the results of the optical tomography and optical line patternator, which uses Mie scattering signal information, were compared. While measuring the cross-section of optically dense spray, the intensity of the scattering signal had attenuated to an uncorrectable level, which led to incorrect spray pattern measurement by the optical line patternator. However, reliable results were obtained by optical tomography, under the same condition. Finally, the pattern of the optically dense spray was measured at various chamber pressures, of up to 3 MPa. As the chamber pressure increased, the hollow cone-shaped swirl spray shrank, and the attenuation coefficient value of the inner region increased.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.70-76
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• 2005

A new stratified charge combustion system has been introduced and developed for GDI engines. Before this new GDI system, the stratified mixture was formed by a high pressure swirl injector. But, the special feature of new system is employed of a thin fan-shaped fuel spray formed by a slit type nozzle. Also, this system has been adopted a shell-shaped piston cavity. We made high pressure gasoline injection system and investigated the fan-shaped spray characteristics such as spray tip penetration, spray angle, SMD and velocities of droplets using PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) system and spray visualization system to obtain the concept of the new design and the fundamental data for the next generation GDI system. The experiment was performed at the injection pressures of 5 and 9MPa under the atmospheric condition.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.270-278
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• 2017

This paper describes development procedure and verification test results of a bi-propellant thruster using hydrogen peroxide and kerosene. The design thrust of the thruster is about 500 N and six swirl type coaxial injectors were used. The passage type manifolds were employed for the injector head to reduce the response time. The passage was designed to minimize stagnation points and recirculation region to ensure uniform flow distribution and sufficient cooling performance through flow analysis using Fluent. A catalytic igniter using hydrogen peroxide was installed at the center of the injector head. The propellant feeding and spray characteristics were confirmed by hydraulic tests. Combustion tests were performed on design and off-design points to analyze combustion characteristics under various mixture ratio conditions. The combustion test results show that combustion efficiency was over 95 % and chamber pressure fluctuation were less than 1.5 % under all test conditions.