Effect of Gas-liquid Ratio on Characterization of Two-Phase Spray Injected into a Cross-flow

횡단유동에 분사된 이유체 분무의 기체 액체비가 분무특성에 미치는 영향

  • 조우진 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과 대학원) ;
  • 이인철 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과 대학원) ;
  • 이봉수 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과 대학원) ;
  • 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • Published : 2008.02.28

Abstract

The effect of two-phase spray injected into subsonic cross-flow was studied experimentally. External-mixing of two-phase spray from orifice nozzle with L/d of 3 was tested with various air-liquid ratio that ranges from 0 to 59.4%. Trajectory of spray and breakup phenomena were investigated by shadowgraph photography. Detailed spray structure was characterized in terms of SMD, droplet velocity, and volume flux using PDPA. Experimental results indicate that penetration length was increased and collision point of liquid jets approached to nozzle exit and distributions of mist-like spray were obtained by increasing air-liquid ratio.

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.

Keywords

References

  1. K. C. Lin, P. J. Kennedy, T. A. Jackson., "Spray Structures of Aerated-Liquid Jets in Subsonic Crossflows," AIAA Meeting & Exhibit, 8-11 January 2001/Reno, NV
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