• 제목/요약/키워드: 분무구조

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와권(渦巻)노즐의 이론분석(理論分析)(II) -분무각(噴霧角) 및 유량계수(流量係數)에 관(關)하여- (Theoretical Analysis on The Swirl Type Nozzle(II) -The Spray Angle and The Discharge Coefficient-)

  • 이상우;사카이 준
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제13권3호
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    • pp.11-19
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    • 1988
  • 분무량(噴霧量) 및 유량계수(流量係數)에 관(關)한 많은 연구(硏究)가 실험결과자료(實驗結果資料)에 기초하여 수행(遂行)되어졌다. 그러나 공시체(供試體)의 노즐의 특성(特性)에 따라서 유선(流線)의 특성(特性)이 다르므로 많은 실험결과(實驗結果) 및 해석(解析)이 서로 상치되는 점이 많다. 본(本) 연구(硏究)에서는 이론분석결과(理論分析結果)가 실험결과(實驗結果)와 다소 다르더라도 노즐 설계(設計)의 실제응용면(實際應用面)에서 필요(必要)한 노즐구조(構造)의 기본기능(基本機能)을 이론적(理論的)으로 분석(分析), 이해(理解)시키고저 한다. 이론분석(理論分析)의 결과(結果)는 다음과 같다. 공동면적(空洞面積)은 분구경(噴口徑), 와실경(渦室徑), 중자도구경(中子導溝徑) 및 중자도구각(中子導溝角)에 관계되고 있으며, 특히 중자도구각(中子導溝角)이 공동현상(空洞現象)에 큰 영향을 미친다. $$r_r{^6}-3r_o{^2}r_r{^4}+[3r_o{^4}+\frac{r_c{^4}r_o{^2}}{(r_c-r_g)^2\;tan^2{\theta}}]r_r{^2}-r_o{^6}=0$$ 반경방향(半徑方向) 힘의 요소(要素)로 인(因)한 유량계수(流量係數)($C_t$)는 산출식(算出式)은 아래와 같다. $$C_t=[1-(\frac{r_r}{r_o})^2]^{3/2}$$ 분무각(噴霧角)(${\alpha}$)은 공동반경(空洞半徑) 및 분구반경(噴口半徑)에 의(依)하여 변화(變化)된다. $${\alpha}=2\;tan^{-1}\(\frac{r^r}{\sqrt{r_o{^2}-r_r{^2}}}\)$$분무각(噴霧角)은 특히 와실유선각(渦室流線角)의 영향을 많이 받음을 시사하고 있다.

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탄소나노튜브 박막 제조를 위한 분무공정에서의 증착 두께 분포 예측 모델 개발 (Development of Numerical Model for Predicting Deposition Thickness Distribution during Spray Process for Carbon Nanotube Thin Films)

  • 최두순;김덕종;장동환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권9호
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    • pp.969-974
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    • 2011
  • 탄소나노튜브(CNT)는 원통형의 탄소나노 구조물로서, 뛰어난 전도특성과 열전도율을 갖는다. 이러한 특성을 이용한 다양한 응용 분야의 하나로 CNT 를 박막형태의 그물망으로 제작하여 전도성 필름으로 응용하는 방안이 연구되고 있다. 이러한 CNT 의 박막 제조 방법 중, 분무 코팅 방식은 대면적 박막 제조에 널리 사용되나, 박막 두께를 균일하게 제작하는 점에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하려면 분무시의 공정조건이 증착 두께 분포에 미치는 효과를 잘 분석해야 한다. 본 연구에서는 분무 공정에서의 증착두께분포를 예측하기 위한 수치해석 모델을 개발하였다. 또한, 개발된 모델을 이용하여 여러가지 노즐 경로에 따른 증착 두께 분포를 분석하였다.

분무연소합성(SCS)법에 의한 나노크기 산화아연(ZnO) 콜로이드의 제조 (Fabrication of Nano-sized ZnO Colloids from Spray Combustion Synthesis (SCS))

  • 이상진;이상원;전병세
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.76-80
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    • 2004
  • 분무연소합성법을 이용하여 나노 크기의 산화아연(ZnO) 콜로이드를 제조하였다. 연소반응을 위한 산화제로서 $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$와 환원제(연료)로서 $CH_6N_4O$를 사용하였다. DTA/TGA를 이용하여 열분석을 행한 결과 $230^{\circ}C$에서 전구체 혼합물의 착화(ignition)에 의한 연소반응으로 생각되는 발열피크가 나타났다. 그러나 분무 연소 반응의 경우 ${\mu}m$ 크기의 액적들로 인해 착화를위한 분자 또는 기들의 함량이 상대적으로 적기 때문에 분무된 액적들의 착화를 위해 연소반응기의 온도를 $500^{\circ}C$로 유지하였다. 응집체의 형성을 억제하기 위하여 여과매체를 사용하여 액적의 개수 농도를 감소시켰으며, 에어로졸 입자의 체류시간을 2.5초로 조절하여 열 유체의 흐름을 층류로 유도하였다. 제조된 입자들의 모양은 모두 구형이었으며, 평균 입자 크기는 180nm이었다. XRD와 TEM 분석 결과 각각의 콜로이드들은 ZnO 고유의 결정성을 나타내고 있었으며, hexagonal 구조를 가지는 것으로 확인되었다.

후열처리 및 seeding 층이 초음파분무 MOCVD법에 의한 PLT 박막 제조 시 전기적 특성에 미치는 영향 (Effects of post-annealing and seeding layers on electrical properties of PLT thin films by MOCVD using ultrasonic spraying)

  • 이진홍;김기현;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.247-252
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    • 2002
  • $(Pb_{1-x}La_x)TiO_3$ (x = 0.1) 박막을 초음파분무 MOCVD법으로 ITO-coated glass 기판 위에 제조하였다. PLT 박막 제조 시 후열처리 및 seeding layer가 결정화 및 미세구조, 전기적 특성에 대한 영향을 알아보았다. 후열처리에 의하여 박막의 결정성은 향상되었고 미세구조에도 영향을 주었으며, 전기적 특성은 이들 특성의 변화에 의해서 향상되었다. 그리고 seeding layer에 의한 핵 생성자리 제공에 의하여 결정성의 향상과 grain 크기의 증가에 의하여 박막의 전기적 특성 또한 향상되었다. Seeding layer를 가지고 60분 동안 후열처리를 한 박막이 가장 우수한 전기적 특성을 나타내었으며 이 박막의 1 kHz에서 유전 상수는 213을 나타내었다.

질소 및 셀레늄 분위기 열처리가 나노 입자 Cu(In, Ga) $Se_2$ 광흡수층의 치밀화에 미치는 영향 (Effects of Heat Treatment in $N_2$ and Se Atmosphere on the Densification of Nanoparticle Derived Cu(In, Ga)$Se_2$ Absorber Layer)

  • 김기현;안세진;전영갑;박병옥;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.185-188
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    • 2005
  • 나노 입자 분무 기법을 이용한 $Cu(In,\;Ga)Se_2$ (CIGS) 광흡수층 제조 기법은 고진공 장치를 사용하지 않는다는 점에서 대면적 저가형 CIGS 태양전지 양산에 적합한 차세대 기술로 인식되고 있다. 그러나 일반적으로 스프레이 된 상태의 CIGS충 자체는 태양전지 제조에 적합하지 않은데 이는 스프레이 막의 다공성 구조 때문이다. 본 연구에서는 나노입자 분무 기법을 이용하여 증착한 CIGS 광흡수층막을 질소 또는 셀레늄 분위기에서 열처리함으로써 태양전지 제조에 적합한 치밀한 구조의 CIGS 광흡수충을 제조하고자 하였다. 실험 결과, 질소 분위기 $500^{\circ}C$의 온도에서 1시간 열처리하여도 CIGS 나노 입자의 성장은 거의 일어나지 않는 것으로 나타났다. 반면 셀레늄 분위기 $500^{\circ}C$의 온도에서 30분 열처리시 입자 크기가 $1{\mu}m$이상인 치밀한 광흡수층을 얻을 수 있었다. 본 결과는 CIGS 나노 입자의 입자 성장 반응에서 열에너지 단독에 의한 표면 에너지 감소 효과는 미미하며 셀레늄 증기의 역할이 더욱 크다는 것을 의미하는 것이다.

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Slit-jet 노즐을 통해 분사되는 탄화수소계 액체연료 분무의 연소특성 (Combustion Characteristics of the Atomized Hydrocarbon Liquid-fuel Spray Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 김민성;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.43-49
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    • 2016
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너(burner)의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. DSLR 카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 그 구조를 면밀히 분석하였다. 또한 열전대를 이용하여 연소장의 온도도 측정하였다. 그 결과, 버너 내부에 주입되는 수송가스의 질량유량과, 초음파 진동자의 진폭에 비례하여 화염의 크기가 커졌다. 또한, 버너 작동조건의 변이에 따른 연소장의 온도분포를 측정, 제시한다.

나노구조기판의 형상 및 온도변화에 따른 액체 클러스터의 거동에 대한 분자동역학적 연구 (Molecular Dynamics Study on Behaviors of Liquid Cluster with Shape and Temperature of Nano-Structure Substrate)

  • 고선미;정흥철;;최경민;김덕줄
    • 한국분무공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.34-41
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    • 2008
  • Molecular dynamic simulations have been carried out to study the effect of the nano-structure substrate and its temperature on cluster laminating. The interaction between substrate molecules and liquid molecules was modeled in the molecular scale and simulated by the molecular dynamics method in order to understand behaviors of the liquid cluster on nano-structure substrate. In the present model, the Lennard-Jones potential is applied to mono-atomic molecules of argon as liquid and platinum as nano-structure substrate to perform simulations of molecular dynamics. The effect of wettability on a substrate was investigated for the various beta of Lennard-Jones potential. The behavior of the liquid cluster and nano-structure substrate depends on interface wettability and function of molecules force, such as attraction and repulsion, in the collision progress. Furthermore, nano-structure substrate temperature and beta of Lennard-Jones potential have effect on the accumulation ratio. These results of simulation will be the foundation of coating application technology for micro fabrication manufacturing.

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화염 구조에 미치는 연료 및 당량비에 관한 연구 (A Study on the Influence of Equivalence Ratio and Kinds of fuel in Flame Structure)

  • 박상규;최낙정;산하박사
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • In order to clarify the effect of equivalence ratio and kinds of fule in flame structure, a numerical simulation of triple flame developed in a co-flowing methane-air and air stream was carried out by the elementary chemical reaction mechanism. The following conclusions were obtained. Equivalence ratio at which the apparent burning velocity is maximum is a little larger than that of the one-dimensional premixed flame. Apparent burning velocities are two times higher than that of the one-dimensional premixed flame for the methane-air. The flame thrusts out forward in the downstream of the boundary between mixture and air stream, and a part of the flow is bent and forks out in this protruding flame so that a triple flame is originated; this triple flame is composed of fuel rich and lean premixed flame branches and a diffusion flame branch. Near the equivalence ratio at which the burning velocity of rule-dimensional premixed flame is the largest the effect of one-dimensional premixed flame becomes large and the fuel rich premixed flame advances and becomes vertical to the flow direction.

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