• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.85-88
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• 2010

액체 추진기관을 개발하는데 있어 분사기의 분무특성 파악은 필수적이다. 본 연구에서는 디지털 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 Gas-Centered Swirl Coaxial(GCSC) 분사기의 분무특성들 중 분무각도, 분열길이, 액적크기를 측정하는 방법에 대하여 알아본다. 스트로보스코프와 CCD 카메라를 이용한 직접사진기법으로 분무 이미지를 저장하였고, 그 결과를 처리하기 위한 이미지 처리방법과 알고리듬의 검토가 이루어졌다. 이 방법이 아직 확실한 검증이 필요하고 한계성을 지니지만, 분사기 개발에 정확하고 더 많은 데이터를 제공할 수 있기를 기대한다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.8-14
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• 2015

Purdue 대학교의 Ismailov 등이 수행한 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 모델링 및 계산 결과를 실험을 통해 확인하고자 하는 과정의 일환으로 수행된 연구이다. Closed-type 스월 인젝터의 스월 챔버의 길이와 지름의 영향이 인젝터의 동특성에 미치는 영향을 관찰하고자 스월 챔버의 길이와 지름을 변화시킬 수 있는 인젝터를 제작하였다. 이러한 과정에서 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 실험을 진행하기에 앞서서 정적인 분무 특성을 확인하였다. 인젝터 전단에 설치된 유량계를 통하여 유량을 확인하였으며, Lefebvre의 방식에 따라 closed-type 스월 인젝터의 오리피스에 전극을 설치하여 매니폴드 압력에 따른 액막 두께의 변화를 측정하였다. 또한 압력별로 촬영된 순간적인 분무 사진을 통하여 매니폴드 압력에 따른 분사각과 분열길이의 변화를 관찰하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제17권4호
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• pp.171-177
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• 2012

To understand oxygenated fuel characteristics including spray penetration length and spray angle at a real engine ambient pressure condition, DME was injected into a high pressure chamber by a piezo injector common rail system. The piezo injector common rail system was able to apply steady injection pressure, rapid response, and accurate injection quantity. Injection and ambient pressure were varied to confirm a relation with spray form. Using a direct photographing technique, development process of DME spray was captured. DME injection quantity was enlarged linearly as increasing of the injection pressure. In the high pressure chamber, when the injection pressure was enlarged the penetration length and velocity were increased due to a big momentum of fuel particle at the same ambient pressure. When ambient pressure was increased, the DME spray penetration length and velocity were decreased since the high ambient density of nitrogen was acted as a resistance. Although the ambient pressure and injection pressure were varied, each case of spray angle was almost same since the spray angle had a connection of the injector nozzle geometry.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.1-12
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• 2019

액체로켓엔진에서의 추력조절을 위해 기체주입식 가변추력 방법에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 기체주입식 가변추력은 간단한 구조로 추력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 밀도 감소에 비례하여 증가된 분사차압에 의해 미립화 성능 증가라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기체주입식 와류형 분사기를 이용하여 액체 질량유량과 기체주입량의 변화에 따른 분무 불안정, 분무형상, 분무각, 분열 길이와 같은 분무특성을 살펴보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.48-58
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• 2006

횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치 계산을 위해 3차원의 분무 및 화학반응 유동 해석에 유용한 KIVA 코드를 횡단류에서의 분무 해석에 적합하도록 수정하여 사용하였다. 액주의 분열과 리거먼트 및 액적의 분열 현상을 해석하기 위하여 wave 모델과 KH-RT hybrid 모델이 사용되었다. 침투길이는 유입공기의 속도가 감소하거나 분사속도가 증가함에 따라 증가하였다. 유입공기의 속도가 증가할수록 계산결과의 오차가 크게 발생함을 알 수 있었다. 연소 특성에 대한 수치 해석으로 연소실 내부의 화염전파 형상과 국부지역에서의 온도및 공해 배출량에 대한 결과를 얻었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.37-50
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• 2007

본 연구에서는 액체 추진제 로켓엔진의 연소기에 주로 사용되는 액체 동축 스월형 분사기의 분무특성을 예측할 수 있는 모델을 개발하여 분무 연소장을 계산하기위하여 개발된 KIVA의 환경에 적합하도록 유도하였다. 액막의 분열에는 선형 안정성 이론을 도입하여 장파와 단파의 영역을 모두 고려할 수 있는 모델을 개발하였고 점성이 고려된 수력학적 해석을 통해 초기의 액막 두께와 분무각 및 분사 속도를 예측하였다. 또한 개발된 분무 모델에 대한 난류 모델의 적합성을 평가하여 RNC $k-{\varepsilon}$ 모델이 적합함을 알았다. 이러한 모델의 평가를 바탕으로 액체로켓엔진에 장착되는 분사기에서 생산되는 분무의 특성을 실험 결과와 비교하였고, 분열 길이, 분무각 및 SMD가 정성적, 정량적으로 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1744-1749
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• 2003

The purpose of this study is to obtain the information about the development process of GDI spray. To acquire the characteristics of GDI spray, the computational study of hollow cone spray for high-pressure swirl injectors was performed. Several hybrid models using the modified KIVA code have been introduced and compared. WB model and LISA model were used for the primary breakup, and DDB and APTAB models were used for secondary breakup. To compare with the calculated results, the experimental results such as cross-sectional images and SMD distribution were acquired by laser Mie scattering technique and Phase Doppler Analyzer respectively. The results show that LISA+APTAB hybrid model has the best prediction for spray formation process.

• 한국분무공학회지
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2005

The present study has numerically and experimentally investigated the spray behavior of liquid jet injected in subsonic cross-flow. The corresponding spray characteristics are correlated with jet operating parameters. The spray dynamics are known to be distinctly different in the three regimes: the column, the ligament and the droplet regimes. The behaviors of column, penetration and breakup of liquid jet have been studied. Numerical and physical models are base on a modified KIVA code. The primary atomization is represented by a wave model base on the KH(Kelvin-Helmholtz) instability that is generated by a high interface relative velocity between the liquid and gas flows. In odor to capture the spray trajectory, CCD camera has been utilized. Numerical and experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio and the penetration decreases by increasing Weber number.

• 한국분무공학회지
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• 제18권3호
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• pp.140-145
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• 2013

Sub/supercritical spray experiments were conducted, and cryogenic nitrogen and gaseous argon were selected for simulants. liquid nitrogen and gaseous argon were injected in subcritical case, and supercritical nitrogen and near-critical gaseous argon were injected in near-critical/supercritical cases. shadowgraph method was used to visualize spray, and analyzed about the breakup length. The breakup length was measured from numbers of Instantaneous shadowgraph Images from each case, and they were compared with momentum flux ratios and density ratios. It was observed that the relation between breakup length and momentum flux ratio was fitted into former experiment results. and the reasonable constant was suggested about the relation between breakup length and density ratio.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.86-91
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• 2013

It is important to understand the fuel injection characteristics, particularly the atomization, penetration, and breakup, for reducing the emissions in Diesel engines because those characteristics are related to the formation of the emissions. 3-dimensional CFD code can provide a fundamental understanding of those characteristics. In this study, two different breakup models (the Reitz-Diwakar model and the Kelvin-Helmholts Rayleigh Taylor model) were validated with the experimental data in a constant volume vessel. Then, the effect of the breakup model on the characteristics of the engine combustion and emission was studied.