Effect of Injection Angle and Length to Diameter Ratios on Drop and Penetration Characteristics in Cross-flow

The spray characteristics of liquid jet injected into subsonic cross-flow were investigated experimentally. Spray trajectories were captured using CCD camera. Droplet sizes were measured using PDPA and Image Express. The nozzle diameter was 0.5 mm, and its length-to-diameter ratios (L/D) ran$4.11{\times}10^6$ged from 1.0 to 6.0. Experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio and the penetration length is decreased by increasing Weber number. At low injection angle(${\theta}$ < $90^{\circ}$), Weber number is dominant parameter for trajectories, but at high injection angle(${\theta}$ > $90^{\circ}$), L/D is dominant parameter for trajectories rather than Weber number.

아름속 횡단 기체 유동장에서 노즐 형상 변화와 분사각 변화가 액적크기와 침투거리에 미치는 영향

횡단 유동장내에서 일어나는 분무 현상에 대하여 분사각 변화에 대한 특성과 단일 노즐 형상에서 노즐의 크기와 길이에 대한 분무 특성을 연구하였다. 노즐은 단일 구멍으로 직경이 0.5 ㎜이고 노즐 대 노즐길이의 비(L/D)는 1.0에서 6.0이며 이미지는 고해상 줌 렌즈를 이용한 CCD 카메라를 통해 얻었으며, SMD와 액적의 속도는 PDPA와 상용 프로그램인 Image Express를 사용하였다. 액체 제트의 궤적은 웨버수와 모멘텀비, 노즐형상 변화(L/D)에 영향을 받아 액주가 후방으로 휘어지는 현상이 나타났다. 분사각이 낮을 때(${\theta}$ < $90^{\circ}$)에 노즐 형상보다는 웨버수 증가가 액체 제트의 궤적에 더 크게 영향을 미쳤으며, 분사각이 높을 때(${\theta}$ > $90^{\circ}$)에 노즐 형상 변화에 의한 분열점 변화가 액체 제트의 궤적에 더 크게 영향을 미쳤다.