횡단유동으로 분사하는 이유체노즐의 기체-액체비에 따른 분무특성

Characteristics of Air-assist Spray Injected into Cross-flow with Various Gas-liquid Ratio

아음속 유동 내에 수직으로 분사된 액체제트의 액적분열 분포 특성을 알아보기 위해 이유체 노즐을 사용하여 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형으로 공기와 액체의 비를 0 ${\sim}$ 59.4%까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상의 변화를 이미지화 하였으며 분무의 궤적과 액주의 형상을 관찰하였다. 액체제트 분열의 단면분포 특성을 PDPA를 사용하여 측정하였며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다. 그 결과 노즐로 공급되는 공기의 양이 많아질수록 Y/d방향의 관통거리는 증가하였고 액적의 미립화는 가속화되는 것을 관찰할 수 있었다.

The characteristic of air-assist spray injected into subsonic crossflow were studied experimentally. External-mixing air assist injector of Orifice nozzle with L/d of 3 were tested with various air-liquid ratio. Shadowgraph photography was performed for spray visualization and trajectory of spray measurements. The detailed spray structure was characterized in terms of SMD, velocity, and volume flux, using PDPA. Experimental results indicate that penetration length was increased and spray distribution was accelerated by increasing air-liquid ratio.