• 대한기계학회논문집B
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• 제34권11호
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• pp.983-990
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• 2010

본 연구에서는 냉각면의 표면온도가 비교적 낮은 강제대류 및 핵비등영역에서 다양한 종류의 마이크로 휜이 가공된 냉각면의 분무냉각 열전달에 대해 실험적으로 연구하였다. 실험결과로부터 냉각면 표면에 가공된 마이크로 휜은 분무냉각 열전달을 촉진시키며, 냉각휜의 크기와 종류에 상관없이 분무유량이 증가할수록 분무냉각 열전달도 큰 폭으로 증가하고 있음을 알 수 있었다. 또한 희박한 분무영역에서는 냉각면에 가공된 휜의 크기와 형상이 분무냉각 열전달에 큰 영향을 미치고 있으나, 분무유량이 증가할수록 이러한 경향은 점차 약해져 본 실험에서 가장 높은 분무유량조건에서는 편평한 냉각면을 제외한 모든 냉각면의 열유속이 거의 동일하게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제13권3호
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• pp.143-148
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• 2008

In the present study, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number was developed for forced convection and nucleate boiling region in spray cooling. Also the effect of droplet subcooling on spray cooling heat transfer was investigated. Full cone spray nozzles were employed for spray cooling experiment, and water and FC-77 were used for developing the correlation. From the experimental results, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30%$ error for water and FC-77.

• 한국분무공학회지
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• 제12권4호
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• pp.179-184
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• 2007

The boiling heat transfer was experimentally investigated for the FC-77 sprays impacting a square heated test surface in a downward direction. Full cone spray nozzles were employed for the spray cooling experiment, and experiments were made under the test conditions of $Q=3.32{\times}10^{-6}{\sim}2.30{\times}10^{-5}\;m^3/s$, ${\Delta}T_{sub}=20{\sim}70^{\circ}C$. Also, heat transfer measurements were made using the copper block of $10{\times}10\;mm^2$ test area heated by nine cartridge heater. From the experimental results, correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30%$ error for FC-77.

• 한국분무공학회지
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• 제14권4호
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• pp.178-183
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• 2009

Spray cooling heat transfer was experimentally investigated for water sprays impacting on mico-fins structured surfaces in the single phase and nucleate boiling regions. The heat transfer surfaces consist of cubic fins and triangular grooved fins. The spray produced using full cone spray nozzles, and experiments were made under the test condition of $Q=4.92{\times}10^{-6}{\sim}15.83{\times}10^{-6}\;m^3/s$, $T_f=35{\sim}55^{\circ}C$. From the experimental results, it was found that cubic fins surface had the largest heat flux enhancement relative to the smooth surface.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권3호
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• pp.222-229
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• 2012

점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제22권1호
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• pp.33-39
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• 2010

The film boiling heat transfer was experimentally investigated for the water sprays impacting on an inclined hot surface. Full cone spray nozzles were employed for the spray cooling experiment, and experiments were made for different inclination angles of $\theta=0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $45^{\circ}$. The experimental results show that, in the downstream region of the inclined hot surface, increasing the inclination angle increases the local heat flux slowly because of increasing the number of rebound droplets. However, the inclination angle of heat transfer surface had no remarkable effect on the local heat flux of spray cooling under the present test conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권12호
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• pp.938-944
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• 2008

The boiling heat transfer was experimentally investigated for the PF-5052 sprays impacting a square heated test surface in a downward direction. Full cone spray nozzles were employed for the spray cooling experiment, and experiments were made under the test conditions of Q=$3.32{\time}10^{-6}{\sim}\;12.98{\time}10^{-6}m^3/s$, ${\Delta}T_{sub}=5{\sim}25^{\circ}C$. Also, heat transfer measurements were made using the copper block of $10{\time}10mm^2$ test area heated by nine cartridge heater. From the experimental results, correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30$ % error for PF-5052.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권5호
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• pp.25-32
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• 2000

In this paper, experiments investigating the high-temperature region heat transfer coefficients for the spray cooling of hot flat plates were performed by down spray water using flat spray nozzles. The heat transfer surface is made of copper and is 100mm in length and 40mm in width and 15mm in thickness. The experimental condition of spray are as follows: temperatures of the water droplets are T=20~$80^{\circ}C$ and droplets volume fluxes are D=0.001565~0.010438$m^3/m^2s$. Next, correlating equations for the heat transfer characteristics of spray cooling in the high temperature region are developed from the effects of droplets volume flux and the surface temperature of heat transfer plate.

• 한국분무공학회지
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• 제15권4호
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• pp.202-207
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• 2010

Mist cooling is widely employed as a cooling technique of high temperature surfaces, and it has heat transfer characteristics similar to boiling heat transfer which has the convection, nucleate and film boiling regions. In the present study, mist cooling heat transfer was experimentally investigated for the mist flow impacting on the heated surfaces of mico-fins. The mist flow was generated by supersonic vibration. Experiments were conducted under the test conditions of droplet flow rate, $Q=6.02{\times}10^{-9}{\sim}3.47{\times}10^{-8}\;m^3/s$ and liquid temperature, $T_f=30{\sim}35^{\circ}C$. From the experimental results, it is found that an increase in the droplet flow rate improves mist cooling heat transfer in the both case of smooth surface and surfaces of micro-fins. Micro-fins surfaces enhance the mist cooling heat transfer. Besides, the experimental results show that an increase in the droplet flow rate decrease the heat transfer efficiency of mist cooling.