• 동력기계공학회지
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• 제3권3호
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• pp.36-43
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• 1999

Many of thermodynamic-based diesel combustion simulations incorporated a model of fuel spray which attempts to describe how the spray develops according to time. Because the spray geometry is an essential aspect of the fuel-air mixing process, it is necessary to be calculated quantitatively for the purpose of heat release and emission analysis. In this paper, we proposed the calculating method of non-evaporation spray behaviors by injection rate shapes under actual operating conditions of diesel engine. We confirmed the utility of this calculating model as the calculated results were compared with the measured results. This calculating program can be applied usefully to study on the diesel spray behavior.

• 한국분무공학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-23
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• 2005

Even though a relatively complete knowledge base has been established for diesel sprays, much of the knowledge cannot be directly translated to correlate the characteristics of gasoline spray. The macroscopic characteristics of gasoline impingement spray was investigated with photographic and image processing technique by Particle Motion Analysis System. The injector with single hole nozzle diameter of 0.28 mm was used in this experiment and the injection duration was selected as 10 msec. The injection pressure with 0.3, 0.35, and 0.4 MPa, impingement distance or 70, 100 and 130m, impingement angle or 0.15, 30 and $45^{\circ}$ were employed for the variables to affect the spray characteristics of impinging spray. It is clear that there is the analogy on the spray tip penetration between the gasoline impinging jet and diesel free jet. The spray tip penetration of impinging gasoline spray is proportional to the quarter power of the time after start of injection. The maximum height of impinging gasoline spray is also proportional to the quarter power of the time regardless of impingement distance, impingement angle and injection pressure. In addition, the effect of impingement angle on the spray tip penetration is significant according to the time after start of injection, even though there is minor effect in the initial stage of time after start of injection. Moreover, there is no remarkable effect of injection pressure on the spray tip Penetration under the experimental condition used in this study.

• 에너지공학
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• 제13권1호
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• pp.28-33
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• 2004

본 연구는 2차원 충돌공기분류시스템에서 벽면분류영역의 열전달증진을 목적으로 충돌판 앞에 사다리형 로드를 설치하고 로드 사이의 피치, 노즐출구와 충돌판 사이의 거리 및 로드와 전열면 사이의 간극을 변화시키면서 이때의 열전달특성을 실험적으로 규명하였다. 실험결과 로드를 설치하지 않은 평판의 경우에서는 정체점 이후 열전달성능이 계속 감소하지만, 로드를 설치할 경우에는 로드에 의한 난류발생, 로드측면에서의 와류생성 및 로드밑에서의 가속화 등에 의해 정체점보다 높은 열전달분포를 얻을 수 있었다. 로드의 피치를 변화시킨 경우, P=30 mm인 경우가 로드 직전에서의 와류 및 로드 바로 밑의 가속효과를 가장 크게 받으며 C=1 mm, H/B=2인 조건에서 로드를 설치하지 않은 평판에 비해 평균 62%정도의 열 전달증진 효과가 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.8-9
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• 1997

산업의 발달과 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 고효율, 저공해인 가스터빈의 응용범위가 넓어지고 있는 추세이다. 가스터빈 기관의 효율을 높이기 위해서는 터빈 입구온도를 높이는 것이 필수적인데 이는 재질에 의해 제한 받게 되고 이 때문에 효과적인 냉각방법의 필요성이 대두되었다 충돌제트는 국소적으로 높은 열/물질 전달 효과를 얻을 수 있어서 터빈 블레이드 냉각과 연소기 벽면 냉각에 효과적으로 응용 될 수 있다. 이러한 충돌제트의 냉각효과는 제트출구의 초기조건에 매우 민감한데 Kelvin-Helmholts 불안정은 불안정한 자유전단층에서 자연적인 와류생성(roll up)과 개개의 와류고리 형성의 원인이 되고 이 고리의 성장과 병합(pairing)은 제트의 유동특성에 상당히 영향을 미친다. 제트주위에 생성되는 이러한 와류에 의해 제트중심에서 속도와 난류강도가 변하게 된다. 이러한 제트초기의 불안정성은 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌 면에의 열 전달 효과 상승을 기대할 수 있다. 이 조절방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 하나는 제트주의 환형관에 이차유동을 가하여 와류를 직접 제어함으로써 자유전단류(free shear layer flow)의 안정성 원리를 이용하여 열 전달을 촉진하는 것이고 다른 하나는 음향여기(acoustic exitation)를 사용하여 제트주위의 와류형성을 조절하는 것인데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)나 부조화 주파수(subharmonic)로 음향여기 시키는 경우 제트 주위 와류는 더욱 증폭되고 그렇지 않은 경우 제트주위 와류의 형성이 억제되어 더 긴 제트코어의 길이 및 제트코어 주위에서 작은 크기의 와류들이 형성된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.368-377
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• 2013

대형디젤기관 배기가스 저감용 Urea-SCR 시스템은 높은 NOx 저감율을 보이는 반면, 높은 관통도를 갖는 요소수가 벽면 충돌 후 증발하지 못하고 벽면에 머물게 되어 우레아염을 형성한다. 우레아염 생성 방지를 위한 방안으로 벽면유동 형성을 촉진하기위한 믹서-하우징 조립체의 형상 최적화와 관련된 실험적 연구가 수행되었다. 하우징 경사각 변화 및 믹서 설치위치에 따라 벽면유동의 증가 가능성이 hot-wire 시스템을 이용하여 조사되었다. 벽면 유동은 하우징 경사각 및 믹서 설치 위치에 큰 영향을 받으며, 하우징 경사각이 있고 믹서가 하우징 후단에 설치될 때 벽면유동이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.270-274
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• 2016

양 벽면이 수축되는 채널에서 ${\vee}/{\wedge}$형 리브의 각도가 열전달에 미치는 효과를 실험적으로 조사하였다. 한 벽면에만 설치된 ${\vee}/{\wedge}$형 리브의 충돌 각은 각각 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ 그리고 $90^{\circ}$이다. 리브의 높이(e)는 10 mm 그리고 리브 간격(p)과 높이(e)비는 10으로 제작하였다. 길이가 1,000 mm인 시험 부는 입구의 단면적은 $100mm{\times}100mm$, 출구는 $50mm{\times}100mm$으로 제작하였다. 레이놀즈수가 22,000에서 75,000까지의 범위에서 실험을 수행하였다. 연구결과 전체적으로 레이놀즈 수가 높을수록 누셀트 수가 컸고, ${\wedge}$형 $45^{\circ}$ 리브가 가장 누셀트 수가 컸다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3467-3472
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• 2007

The effects of the wall geometry on the spray-wall impingement process of a hollow-cone fuel spray emerging from a high-pressure swirl injector of the Gasoline Direct Injection (GDI) engine were investigated by means of a numerical method. The ized Instability Sheet Atomization (LISA) & Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup (APTAB) model for spray atomization process and the Gosman model were applied to model the atomization and wall impingement process of the spray. The calculation results of spray characteristics, such as a spray development process and a radial distance after wall impingement, compared with the experimental ones by the Laser Induced Exciplex Fluorescence (LIEF) technique. It was found that the radial distance of the cavity angle of 90$^{circ]$ after wall impingement was the shortest and the ring shaped vortex was generated near the wall after spray-wall impingement process.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.540-545
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• 2001

An experimental study was conducted to compare the heat transfer characteristics of an impinging slot jet and three kinds of impinging circular jets. Thermochromic liquid crystal with an image processing system was employed to measure the temperature of impinging wall where constant heat flux condition was applied. The distribution of convective heat transfer coefficients were then evaluated for eight nozzle-to-surface distance settings for each jet cases. The cooling effect was linearly proportional to the number of nozzles for circular jet cases at the same nozzle exit speed. However, the heat transfer under constant volume flow rate was the most at single circular jet. It was concluded that the overall convective heat transfer was better at the circular jets than the slot jet.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권6호
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• pp.1-10
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• 1996

In the present study, the structure and the characteristics of gaseous premixed flame impinging normal to the flat plate have been investigated experimentally. For the examination of the heat transfer and combustion characteristics, measurements of temperature, direct and schlieren photography were performed. The results of present study show that the length of inner flame becomes smaller as distance from nozzle exit to plate decrease. The width of flame becomes larger as air-fuel ratio decreases. The smaller Reynolds number at nozzle exit and the smaller distance from nozzle exit to plate lead to the higher heat transfer rate in the region of center of plate. As the air-fuel ratio decreases, the heat transfer at plate with moderate rate occurs on wide region.

• 한국분무공학회지
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• 제2권1호
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• pp.36-45
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• 1997

A spray-wall impingement model for fuel sprays is proposed and implemented as a module into the KIVA-POSTECH code. The model is based on the single droplet experiments. The droplet behaviors after impingement are determined from experimental correlations. Different behaviors of impinged droplets depend on the wall temperature and the critical temperature of the fuel. Fuel film formation is taken into account so that the model can be applicable to any wall temperature and injection conditions. Computational results on a normal and on inclined wall are in good agreement for the spray shape and penetration. More validation against experiments and development of the heat transfer model are needed for further improvement.