• 제목/요약/키워드: 분무분열

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횡단유동으로 분사하는 이유체노즐의 기체-액체비에 따른 분무특성 (Characteristics of Air-assist Spray Injected into Cross-flow with Various Gas-liquid Ratio)

  • 조우진;이인철;이봉수;이효원;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.159-162
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    • 2007
  • 아음속 유동 내에 수직으로 분사된 액체제트의 액적분열 분포 특성을 알아보기 위해 이유체 노즐을 사용하여 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형으로 공기와 액체의 비를 0 ${\sim}$ 59.4%까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상의 변화를 이미지화 하였으며 분무의 궤적과 액주의 형상을 관찰하였다. 액체제트 분열의 단면분포 특성을 PDPA를 사용하여 측정하였며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다. 그 결과 노즐로 공급되는 공기의 양이 많아질수록 Y/d방향의 관통거리는 증가하였고 액적의 미립화는 가속화되는 것을 관찰할 수 있었다.

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디젤분무의 분열길이 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Break-up Length for the Diesel Sprays)

  • 장세호;라진홍
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.22-28
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    • 1999
  • The injected liquid does not break-up instantly after injection for diesel engine. There is some unbroken portion, which is the liquid core(The length of liquid core is called the break-up length) in the spray. If the liquid core is longer than the depth of the bowl in the small DI diesel engine, the liquid core impinges on the surface of the piston. Once the liquid core impinges on the surface, it cannot ignite or burn rapidly and thus prolongs burning time with a degradation in thermal efficiency. The break-up length of a diesel spray in a compressure vessel was measured by an electric resistance method, A voltage was applied between the nozzle and screen, bar, needle electrode inserted at various axial and radial positions into atomizing sprays. As a result, a current flows not only in the region of liquid core but also through the droplets of the spray. It is found that the break-up length measured with screen electrode is overestimated. The break-up length of the spray is found to be proportional to the square root of the density ratio of fuel and surrounding gas. The break-up length of the spray decreases as the injection pressure and the back pressure increase.

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디젤기관 연료분무의 분열 현상에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Break-up of the Fuel Spray in Diesel Engine)

  • 양희천;최영기;유홍선
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권6호
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    • pp.8-22
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    • 1995
  • Three dimensional numerical study of non-evaporating and evaporating spray characteristics was performed in a quiescent and motoring condition of direct injection diesel engine. The calculation parameter was breakup model. The breakup models used were Reitz & Diwakar model and TAB model. The modified k-${\varepsilon}$ turbulence model considering the compressibility effect due to the compression and expansion of piston was used. The calculation results of the spray tip penetration and tip velocity using the TAB model showed similar trends comparing with the experimental data. Although the evaporation rate was not nearly affected with the breakup model at the higher injection pressure, in the low injection case, the evaporation rate result using the TAB model became higher than that of R&D model. The evaporation rate was increased with the injection pressure due to the vigorous interaction with the gas field.

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스월 동축형 인젝터의 리세스 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Recess Characteristic of Swirl Coaxial Injector)

  • 최호연;김성혁;윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.217-220
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    • 2009
  • 본 연구는 케로신-LOX를 연료와 산화제로 하는 액체로켓엔진의 가스발생기용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이에 따른 두 추진제의 혼합 형태가 내부 혼합, 팁 혼합, 외부 혼합 등으로 분류되고, 인젝터 외부의 분무안정성에 영향을 미치므로 분무특성과 큰 연관성을 가진다.

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포트 분사 연료 인젝터의 분무 구조에 관한 연구 (An Study on the Spray Structure of Fuel Port Injectors)

  • 이창식;이기형;전문수;손강호;박종순
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.42-48
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    • 1998
  • This study describes the spray structure of gasoline port injectors by using phase Doppler particle analyzer(PDPA) and particle motion analysis system(PMAS). The characteristics of fuel spray such as the spray penetration, spray angle and breakup processes were obtained by PMAS and the droplet size and mean velocity were measured by PDPA system. Pintle type and two-hole type injectors were used as gasoline port fuel injectors under various injection pressures. The effect of injection pressure on the droplet mean diameter and axial mean velocity of droplet were investigated under the various injection conditions. In addition the comparison of breakup processes for the two types of injectors was also conducted. It Is shown that pintle type injector has smaller droplet size than that of two-hole type injector.

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분무 조건에 따른 기체 중심 스월 동축형 분사기의 분무 특성 (Spray Characteristics of Gas-Centered Swirl Coaxial Injectors according to Injection Conditions)

  • 박구정;이정호;이인규;윤영빈
    • 한국분무공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.167-173
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    • 2014
  • The spray characteristics of Gas-Centered Swirl Coaxial Injector was investigated that there were different characteristics with or without gas flow. As gas flow was accelerated, the momentum of gas was transferred to the momentum of liquid in the low liquid Reynolds number. Therefore, the axial velocity of liquid was increased and the measured value was smaller than without gas flow. However, in the high momentum flux ratio, the momentum transfer hardly occurred and the results had constant values. As the recess length was increased, the mixing area of gas and liquid also was increased, the results were decreased.

충돌형 노즐의 분무형상 연구 (External Spray Characteristics of Deflector Nozzle)

  • 김경훈;최영하;윤석주
    • 한국분무공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.29-35
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    • 2002
  • This study describes the external spray characteristics of deflector nozzle such as the breakup procedures of liquid sheet, spray angle, breakup length and bubble behaviors of spray at deflector nozzle. In order to visualize the spray behaviors shadow graphy technique were used. According to the increase injection pressure, deveopment of the spray passes through the dribbling, distoted jet, closed bubble due to the contraction by form a conical sheet like as the simplex swirl atomizer. As trying the analysis of the ratio of bubble length and width it was found that the ratios is comparable. Spray cone angle was nearly $90^{\circ}$.

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디젤분무의 모델에서 액적의 형상 및 수밀도의 영향에 관한 연구 (The Effects of Initial Droplet Shape and Number Density on Modeling of Non-evaporating Diesel Sprays)

  • 원영호
    • 한국분무공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.22-30
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    • 2002
  • A number of droplet breakup models have been developed to predict the diesel spray. The capabilities of droplet deformation and breakup models such as TAB, ETAB, DDB and APTAB models are evaluated in modeling the non-evaporating diesel sprays injected into atmosphere. New methods are also suggested that take into account the non- spherical shape of droplets and the reduced drag force by the presence of neighbouring droplets. The KIVA calculations with standard ETAB, DDB, and APTAB models predict well the spray tip penetrations of the experiment, but overestimate the Sauter mean Diameter(SMD) of droplets. The calculation with non spherical droplets injected from the nozzle shows very similar results to the calculation with spherical droplets. The drag coefficient which is linearly increased with the time after start of injection during the breakup time gives the smaller SMD that agrees well with the experimental result.

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충돌분무에 의한 분열현상 (I) (A Breakup Mechanism of Liquid Impinging Jet (I))

  • 이충원;석명수;석지권
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.16-16
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    • 1998
  • 로켓의 추진제에는 고체 추진제와 액체 추진제를 사용하는 두 경우로 나눌 수 있는데, 액체 추진제를 사용하는 경우, 액체 연료와 액체 산화제를 다양한 방법으로 연소실내로 분사하게 된다. 이때 사용되는 injector들 중에 impingement type이 있다. 이 type은 injector의 가공이 비교적 용이하고, 혼합성능이 좋기 때문에 LOX/RP-1(Kerosin-based hydrocarbon fuel)을 사용하는 액체 로켓엔진에서 주로 사용되어 왔다. 두 액체 jet의 충돌에 의해 액막이 형성되는데, 이 액막은 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지며 액막표면의 파는 충돌점으로부터 멀어질수록 그 진폭의 증가를 이루어 액체의 표면장력과 관성력의 균형을 깨트리며, 이 순간 액막은 rim의 형태로 분열하여 결국에는 액적을 생성하게 된다. 현재까지의 연구내용은 충돌 jet의 형태 laminar jet과 turbulent jet으로 구분된 인젝트에 관해 연구되어왔고, 특히 국내에는 이러한 구분된 충돌 jet의 분열현상에 관한 연구결과가 미흡하다. 동일한 오르피스의 경우에도 laminar jet과 turbulent jet으로 구분되어 지며, 각각의 jet의 형태에 따라 생성되는 액막의 형상 또는 다르게 생성되어 진다. 그러므로 본 연구에서는 두 구분된 jet의 경우의 분열현상을 실험적으로 분석하였다.

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광학계측기법에 의한 비충돌형 인젝터의 거시적 분무거동 고찰 (An Investigation on the Macroscopic Spray Behavior of Nonimpinging-type Injector through Optical Measurement Technique)

  • 김종현;정훈;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.143-148
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    • 2012
  • 본 연구팀에서 개발 중인 중형급 하이드라진 추력기에 장착되는 비충돌형 인젝터의 거시적 분무거동을 관찰하였다. 전자현미경을 이용하여 인젝터 오리피스의 인수검사를 수행하였으며, 슐리렌 기법과 고속카메라로 획득한 순간 분무이미지를 통하여 압력변이에 따른 인젝터의 초기 동작특성 및 분무성능을 확인하였다. 또, 분무침투거리에 따른 속도와 무차원 매개변수를 이용하여 인젝터의 성능을 검증하였다. 인젝터 오리피스의 가공오차에 의한 분무분열 특성 차이가 확인되었으며, 특정 압력수준에서 이상분무거동이 관찰되었다.

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