Performance of Mini-Sprinkler - (2) Size of Droplets

미니 스프링클러의 살수 기능 - (2) 살수 입자의 크기

This study was performed to Investigate size of droplet sprinkled from mini-sprinkler. Twelve different kinds of the sprinkler having various structures and sizes of nozzle orifices were selected and tested. Diameters of the droplet reached at several distances from a sprinkler were measured by a machine vision system and the volume median diameters (VMM) were determined statistically. The size of droplet was not affected much by the size of nozzle orifice of a sprinkler but was rather more affected by structure of the sprinkler, especially by the shape of spreader of the sprinkler. Experiment of varying pressure of sprinkling water validated that the size of droplet was inversely proportional to water pressure powered by 1/3. Hence the size of droplet at any water pressure could be easily estimated from experimental data. The size of droplet increased as travel distance of the droplet increases in a relationship of and order function. The size of droplet of the tested sprinkler were in the ranges of 100-300fm within 1m of droplet travel distance, 230~470${\mu}{\textrm}{m}$ within 1~2m of droplet travel distance and 300~770${\mu}{\textrm}{m}$ within 2~3m of droplet travel distance.

구조와 크기가 각각 다른 12종의 미니 스프링클러를 대상으로 살수입자의 크기에 대한 분두의 구경과 살수압력의 영향을 조사하고 스프링클러 종류별로 각 살수 도달거리에서의 살수입자의 크기를 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 액분산기를 갖은 미니 스프링클러 살수입자 크기와 분두 구경과의 관계를 분석한 결과, 살수입자의 크기는 스프링클러의 분두 구경 보다는 스프링클러의 구조 특히 액분산기의 형태에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 살수압력이 살수입자의 크기에 미치는 영향을 분석한 결과 살수입자의 크기는 살수압력의 1/3승에 반비례함이 확인되었다. 따라서 임의 압력하에서 살수되는 스프링클러 살수입자의 크기는 특정 압력하의 실험결과로부터 용이하게 예측할 수 있다. 살수입자 도달거리와 살수입자 크기와의 관계는 살수입자 도달거리의 2차 함수에 비례하여 살수입자의 크기가 증가하는 것으로 분석되었다. 시판되고 있는 미니 스프링클러의 대표적인 종류를 이용하여 실험한 스프링클러의 살수입자 도달거리별 살수입자의 크기는 스프링클러 종류에 따라 상당한 차이가 있으나 대체적 크기를 보면 도달거리 1m 이내에서는 100~300$\mu\textrm{m}$, 도달거리 1m~2m 범위에서는 230~470$\mu\textrm{m}$, 도달거리 2~3m 범위에서는 300~770$\mu\textrm{m}$으로 나타났다.