• 제목/요약/키워드: 분무노즐

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노즐 특성에 따른 전기수력학적 단분산 미립화 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Electrohydrodynamic Monodisperse Atomization According to Nozzle Characteristics)

  • 성기안;이창식
    • 한국분무공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.18-31
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    • 2005
  • This study was performed to explore the liquid breakup and atomization characteristics for the classification of drop formation mode and background of uniform droplets generation in electrohydrodynmaic atomization according to the change of experimental parameters such as nozzle material (stainless steel. teflon). fluid flow rate, applied electrical field and intensity, and frequency. In results, from the classification map of drop formation modes according to the variation of applied AC voltage and frequency at a stainless nozzle, the droplet size was smaller than the outer diameter of the nozzle tip relatively in the spindle mode. The transition points became clearly to be moved toward the high applied voltage by rising the applied AC frequency beyond 450Hz. Also the droplet radius can be observed quite small in the frequency bandwidth of $350{\sim}450Hz$. The droplet radiuses decrease as the applied voltage increases for a fixed applied AC frequency within the range from 50Hz to 400Hz Over 400Hz, the relation between the power intensity and the droplet size was not consistent with a continuous mechanism of liquid breakup. Thus, it is showed that the droplet size distribution using the teflon nozzle was analogous to the results of stainless steel, but the droplet size was bigger than that of stainless steel relatively in case of a teflon nozzle.

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급수가열기 동체 감육 현상 규명을 위한 유동해석 연구 (A Study on the Fluid Mixing Analysis for Proving Shell Wall Thinning of a Feedwater Heater)

  • 김경훈;황경모;김상녕
    • 한국분무공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.24-30
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    • 2004
  • Feedwater flowing tube side of number 5 high pressure feedwatrr heaters was heated by extracting steam from high pressure turbine and draining water from moisture separators and number 6 high pressure feedwater heaters and supplied into steam generators. Because the extracting steam from the high pressure turbine is two phase fluid of high temperature, high pressure, and high speed and flows to inverse direction after impinging to impingement baffle. the shell wall of the number 5 high pressure feedwater heater may be affected by flow accelerated corrosion. On May 14, 1999, Point Beach Nuclear Plant (PBNP) with operating at full power experienced a steam leak from rupture of shell side of number 4B feedwater heater. Also, d domestic nuclear power plant experienced a severe wall thinning of shell side of number 5A and 5B feedwater heaters. This paper describes the fluid mixing analysis study using PHOENICS code in order to get at the root of the shell wall thinning of the feedwater heaters. The sections included in the fluid mixing analysis model are around the number 5h feedwater heater shell including the extracting pipeline. To identify the relation between the local velocities and wall thinning. the local velocities according to the analysis results were compared with the distribution of the shell wall thickness by ultrasonic test.

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선박 엔진룸의 소화용 분무노즐의 재료특성 및 유동해석 (Finite Element Analysis and Material Characteristics of Fire Spray Nozzle for Ship Engine Room)

  • 배동수;이진경
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.553-559
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    • 2019
  • Various types of nozzles have been used to cope with fire in ships. However, in Korea, precise nozzles that perform fine spraying function are required for fire fighting in case of fire in a ship, and most of these nozzles depend on imports. Therefore, in this study, we developed various types of nozzles to develop the water spray nozzle for evolving fire in the engine room of the ship, and developed an optimal nozzle through flow analysis and fire test. For this purpose, we selected the materials that can satisfy the characteristics of existing nozzle materials and developed the design technology and processing technology in the nozzle considering fluid flow to achieve optimal water spraying performance. In order to develop an optimal nozzle, the flow through the finite element analysis was first analyzed and the nozzle was manufactured. As a result of flow analysis of the developed nozzle, the maximum velocity at the outlets of four holes at 0.3 MPa was about 3m/s and about 0.15 MPa. In addition, when the pressure at the inlet was 1.8 MPa, it showed the outlet speed of about 18m/s and a pressure of 1.2 MPa.

Slit-jet 노즐을 통과한 초음파 무화 에어로졸 화염에 정상초음파가 미치는 영향 (Effects of Ultrasonic Standing Wave on the Ultrasonically-atomized Aerosol Flame Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 안현종;강윤형;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 액체연료 분무 연소에서 화염 외부에 정상초음파 가진을 통해 압력장을 조절함으로써 초음파 무화액체연료 화염에 미치는 초음파 가진의 영향을 관찰하는 실험을 수행하였다. 초음파에 의해 미립화된 케로신 에어로졸화염은 초고속카메라, DSLR 그리고 슐리렌 촬영기법을 이용하여 가시화하였다. 연소시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였고, 이를 통해 수송기체 공연비를 구할 수 있었다. 실험결과, 2차화염영역에 정상초음파를 가함에 따라 액체연료 에어로졸의 연소반응률이 증대되는 것을 관찰할 수 있었다.

터널화재시 물분무소화설비의 성능에 대한 실대시험 (A real scale test on performance of water spray systems in tunnel fire)

  • 박경환;소수현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.341-347
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    • 2010
  • 터널화재 시 위험을 경감시키기 위해 설치하는 물분무설비의 성능을 실대 시험을 통해 확인하였다. A급 화재, Pool 화재 및 차량화재시 물분무노즐은 뜨거운 연기의 온도를 낮추는데 효과가 큰 것으로 확인되었다. 또한 터널에 기류가 존재하는 경우에도 냉각효과가 큰 것으로 확인되었다. 이 결과를 통해 물분무설비는 터널화재 시 기류온도를 낮춤으로써 fire jump를 방지하고, 주위의 시설물을 보호할 수 있을 것으로 판단된다.

상업용 토마토온실 냉방을 위한 저압분무식 포그시스템의 적용 (Application of Low Pressure Fogging System for Commercial Tomato Greenhouse Cooling)

  • 이현우;김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 토마토 재배용 상엽용 온실의 여름철 냉방에 최근 국내에서 개발된 저압분무식 포그냉방시스템을 사용하기 위한 시스템 설치 및 관리기술을 규명하기 위하여 저압 포그시스템을 온실에 설치하여 실험을 통하여 그 적용 가능성을 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 포그를 분사한 온실이 분사하지 않은 온실보다 온도가 더 낮은 값을 보여 포그분사에 의한 냉방효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 전체적으로 상대습도가 비교적 낮게 나타나 냉각효과를 충분히 얻지 못한 것으로 판단되며, 포그노즐의 설치간격을 더 줄이거나 포그분사 시간을 더 늘리는 등의 조정을 통해서 충분한 냉방효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다. 온실 전체의 시간에 따른 온도분포는 짧은 시간 동안에는 온도분포의 큰 변화는 없었으나 하루의 긴 시간 동안에는 온도분포의 변화가 다소 크게 나타났다. 이는 포그분사에 따른 온도편차의 발생은 크지 않으나 일사, 공기유동 등 다른 환경요인들에 의해 발생된 편차가 큰 것으로 판단된다. 특히 본 자료에는 나타내지 않았지만 온실 하부에서의 수평방향의 온도편차는 더 크게 나타나는 경향이 있었기 때문에 온도편차를 줄일 수 있는 포그시스템 관리방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 앞으로 추가 실험을 통해 자연환기 토마토재배온실의 냉방을 위한 저압포그시스템 설치 및 관리기술을 제시하고자 한다.

공기충돌형 연료분사장치의 운용조건이 이중분무특성과 간섭효과에 미치는 영향 (Effect of Operating Condition of Airblast Atomizer on Twin spray characteristics and interaction)

  • 박승규;한재섭;김유;박정배
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.9-14
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    • 1999
  • 작동조건이 두개의 공기충돌형 연료분사장치로부터 분사되는 이중분무 특성에 미치는 영향을 공연비 1.36∼3.54의 범위에서 실험적으로 수행하였다. 물과 질소가스가 실험유체로서 사용되었다. 분무 액적의 분포특성은 질량분포와 순간영상 촬영법에 의하여 측정되었다. 실험적 결과는 ROA(축방향에 대한 반경방향 공급압력비)의 증가에 따라 질량분포곡선의 최대값은 낮아지면서 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하였으며 공급유체의 증가에 따른 질량중심점의 위치는 변화가 없었다. 노즐간격 증가는 간섭영역에서의 질량분포에는 커다란 영향을 미치지는 않았으나 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하려는 특성을 보여주었다. 또한, ROA 비가 증가할수록 충돌중심점 근처에서 간섭의 영향은 작아짐을 중첩법을 이용하여 비교함으로서 잘 알 수 있었다.

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디젤단공노즐의 분무특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Spray Characteristics of the Diesel Single Hole Type Nozzle)

  • 안병규;송규근;윤소남;최병오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.764-767
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    • 2003
  • The characteristics of diesel spray have much effect on the engine performances such as power. fuel consumption rate and emissions. Therefore, the measurement of fuel spray characteristics is very important for the improvement of heat engine. The factors which control diesel spray characteristics are injection pressure, ambient temperature and density etc. Spray behaviors are visualized by using the high speed video camera and spray angle, spray penetration are measured. Experimental equations of spray penetration and spray angle were derived by using the experimental results. 1) Ambient temperature and density influence on the characteristics of diesel spray. 2) Experimental equation of spray penetration is expressed as follows 0<t< $t_{b}$ ; $S_1$=11.628$\Delta$ $P^{0.485}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.478}$ $t^{1.337}$, $t_{b}$ <t; $S_2$=7.457$\Delta$ $P^{0.523}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.382}$ $t^{0.548}$ 3) Experimental equation of spray Angie is expressed as follows $T_{a}$ =293K; Tan($\theta$/2)=059($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.437}$, $T_{a}$ =473K; Tan($\theta$/2)=0588($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.404}$_{f}$ )$^{0.404}$

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박용 탈질 시스템의 혼합기 적용에 따른 요소수용액 분무 및 혼합특성 수치적 연구 (Numerical Study on Urea Spraying and Mixing Characteristics with Application of Static Mixer in Marine SCR System)

  • 장재환;박현철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권7호
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    • pp.429-434
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    • 2016
  • 중대형 출력의 해상용 디젤엔진에서 여러 탈질 기술 중 요소(Urea)를 환원제로 사용하는 Urea-SCR 시스템이 가장 검증된 기술로 알려져 있다. 요소수의 경우 Urea-SCR 시스템의 노즐 특성 및 혼합기 유 무에 의한 분무거동 및 혼합특성이 시스템 효율에 지대한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 SCR 시스템의 최적 설계를 위해 혼합기 적용에 따른 반응영역에서의 분무거동 특성 및 암모니아 균일도를 전산해석기법으로 분석하였다. 그 결과 혼합구간의 $NH_3$농도로 비춰 볼 때 SCR 시스템의 성능 향상을 보장하기 위해서는 환원제의 균일도를 고려한 특정 형상의 혼합기의 적용이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 선박용 SCR 시스템은 설치 공간 제약에 따라 혼합구간 단축을 위해 혼합기 적용은 필수적임을 알 수 있었다.

이류체 포그 냉방시스템의 제어알고리즘 개발 (Development of Control Algorithm for Greenhouse Cooling Using Two-fluid Fogging System)

  • 남상운;김영식;성인모
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.138-145
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    • 2013
  • 최근 국내에 많이 보급되고 있는 이류체 포그 냉방시스템의 효율적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 다양한 조건의 분무사이클을 설정하여 토마토재배 온실에서 냉방실험을 실시하였다. 냉방효과는 평균 $1.2{\sim}4.0^{\circ}C$를 보였고, 냉방효율은 평균 8.2~32.9%로 나타났다. 분무간격에 따른 실험에서 90초 분무사이클의 냉방효율이 가장 높았고, 대체로 분무시간이 길수록, 정지시간이 짧을수록 냉방효율이 높게 나타났다. 이류체 포그시스템의 분무량이 증가할수록 냉방효율이 높아지는 경향을 찾을 수 있었다. 그러나 분무량을 증가시키더라도 내부공기가 포화상태에 가까워지면 더 이상 증발이 일어나지 않으므로 내부공기가 포화상태에 도달하기 전까지 분무량을 증대시키는 방법으로 냉방효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 냉방효율이 증가함에 따라 실내공기의 포차는 감소하였고 실내외 절대습도 차이는 증가하는 경향을 보였다. 포그의 증발량이 증가할수록 실내와 실외의 절대습도 차이는 커지고, 이에 따라 환기에 의한 수증기 배출이 잘 되어 다시 증발효율을 상승시키므로 냉방효율이 높아지는 순환구조를 갖게 되는 것으로 판단된다. 분무시간과 정지시간에 따른 실내공기의 포차변화를 회귀분석한 결과 $10g{\cdot}kg^{-1}$의 포차 변화에 필요한 분무시간은 120초, 정지시간은 60초로 나타났다. 그러나 온도의 진동폭을 줄이고 냉방효율을 높이기 위해서는 포차의 변동범위를 $5g{\cdot}kg^{-1}$으로 설정하여 60초 분무, 30초 정지가 더 적당할 것으로 판단된다. 이류체 포그시스템의 제어방식을 컴퓨터 제어시스템과 현재 보급되고 있는 간편제어시스템으로 분류하여 제어알고리즘을 유도하였다. 자연환기 온실에서 간편 제어시스템을 사용한다면 분무사이클을 60초 on, 30초 off로 설정하고 온도하한은 30~$30{\sim}32^{\circ}C$, 습도상한은 85~90%로 설정할 것을 제안한다.