• 오토저널
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• 제5권4호
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• pp.10-16
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• 1983

액체의 미립화는 기계산업분야 뿐만 아니라, 농약살포, 화학 공학의 분무건조, 반응의 촉진, 분 체제조, 식품공업 등 폭넓게 이용되며 또한 각분야에서 그 필요성이 강조되고 있다. 특히 기계 산업분야에서는 액체연료의 분무연소(boiler, gas turbine, 자동차용engine등) 원자로 노심의 spray cooling, spray drying, spray painting 등 그 이용도는 날로 증가되는 추세에 있다. 액체를 미 립화하는 이유는 각각의 분야나 사용하는 목적에 따라 다르지만, 대별하면 다음과 같다. (1) 액체의 단위 체적당 표면적을 증대시키기 위하여 (2) 직경이 작은 입자의 필요성 (3) 균일한 입경의 액적군을 얻기 위하여 등을 들 수 있다. 액체의 미립화에 대한 요구는 산업의 발당, 대기오염, 생energy 등의 문제가 중요시됨에 따라 다양화되고 있다. 따라서 응용면에서는 atomizer의 성능개선과 설계법, 새로운 미립화방법, 상업에의 분무이용기술, 분무계측법 등의 개발이 필요하게 된다. 액체미립화에서 취급하는 사항은 그 내용에 따라 다음과 같이 분류된다. (1) 액체의 미립화기구 : 기액계면의 불안정성과 분열기구에 관한 것으로, 액체형상으로써 액주, 액막 및 액적으로 나눌 수 있다. (2) 액체의 미립화 방법과 특성 : energy의 종유와 부가방식에 따랄 나누어진다. (3) 합체, 분산, 증발 등 분무의 운동이나 열적거동 (4) 분무입경이나 운동의 계측법과 특성도시 (5) 액체미립화의 각종응용 본보에서는 상기의 각 항목중, 특히 액체의 미립화방법과 분무특성에 대해서만 말하기로 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.50-57
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• 2007

Particle Image Velocimetry(PIV) 및 Dual-mode Phase Doppler Anemometry(DPDA) 기법을 적용하여 소형 액체로켓엔진에 사용되는 인젝터의 분무특성 규명을 위한 연구를 수행하였다. PIV 측정법으로 순간평면 이미지를 획득하여 분무 거동을 정성적으로 예측하고, 분사각 관련 인젝터 성능평가 기법을 수렵하였다. 또, DPDA 측정법을 통해 액적의 속도와 크기 등의 분무거리에 따른 변이를 정량화하고, 인젝터의 미립화 성능을 관찰하였다. 본 연구의 궁극적인 목적은 분무특성에 대한 명확한 이해를 통해 개발하고자 하는 새로운 인젝터의 설계변수 도출 및 분무성능 평가기준을 마련하기 위함이다.

• 한국분무공학회지
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• 제5권2호
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• pp.35-42
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• 2000

A number of atomization and droplet breakup models have been developed and used to predict the diesel spray characteristics. Of the many atomization and droplet breakup models based on the breakup mechanism due to aerodynamic liquid and gas interaction, four models classified as mathematical models, such as TAB, modified TAB, DDB, WB and one of the hybrid model based on WB and TAB models were selected for the assessment of prediction ability of diesel spray dynamics. The assessment of these models by using KIVA-II code was performed by comparing with the experimental data of spray tip penetration and sauter mean diameter(SMD) from the literature. It is found that the prediction of spray tip penetration and SMD by the hybrid model was only influenced by the initial parcel number. All the atomization and droplet breakup models considered here was strongly dependent on the grid resolution. Therefore it is important to check the grid resolution to get an acceptable results in selecting the models. At low injection pressure, modified TAB model could only give the good agreement with experimental data of spray tip penetration and both of modified TAB and DDB models were recommendable for the prediction of SMD. At high injection pressure, hybrid model could only give the good agreement with the experimental data of spray tip penetration and the prediction of all of the selected models did not match the experimental data. Spray tip penetration was increased with the increase the $B_1$ and the increase of $B_1$ did not affected the prediction of SMD.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-65
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• 2008

가스터빈엔진에 적용할 수 있는 드럼형 회전연료노즐의 모델링을 통해 원심력이 충분한 연료분사압력을 발생시킴을 보였고, 회전연료분사의 미립화 현상에 대해 실험적으로 연구하였다. 회전연료분사의 미립화기구 및 분무특성을 이해하기 위하여 고속 회전연료노존 시험리그를 이용하여 $5,000\;{\sim}\;40,000rpm$의 영역에서 분무가시화와 PDA를 이용한 분무액적 측정을 실시하여 회전연료분무의 미립화 특징을 규명하고, 미립화성능 향상을 위해서는 회전속도증가를 통해 액적분열시점을 앞당기는 것이 중요함을 알았다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.9-17
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• 2006

본 연구는 케로신-LOX를 추진제로 하는 액체로켓엔진용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이에 따른 두 추진제의 내부충돌현상에 의한 ripple의 형성과 감쇠가 인젝터 외부의 분무안정성에 영향을 미치므로 분무특성과 큰 연관성을 가진다. 또한, 리세스 길이가 증가함에 따라 평균액적크기는 증가하였으며, 혼합효율은 증가하다가 최대값에 도달한 후 다시 감소하는 경향성을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.157-160
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• 2007

PIV 및 DPDA 측정을 통해 액체로켓엔진 인젝터의 분무특성에 대한 연구를 수행하였다. 분무거동에 대한 합격-불합격 여부를 판단하기 위해 PIV 기법에 의해 순간평면이미지를 촬영하고, DPDA를 통해 분무액적의 속도 및 직경을 측정하였다. 분무특성에 대한 명확한 이해를 바탕으로 향후 사용될 인젝터의 설계변수 도출 및 성능 평가가 본 연구의 궁극적인 목적이다.

• 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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• 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.

• 한국분무공학회지
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• 제17권4호
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• pp.192-196
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• 2012

This paper reports on breakup characteristics of fuel droplet which includes metal nanoparticles. In order to develop a new injection system for nanoparticle-coated layers overcoming the conventional flame spray system, fundamental experiments were conducted to examine the interaction between a fuel droplet with nanoparticles and the external energy induced by the laser. In the experiments, this study used nickel nanoparticles whose size was under 100 nm to mix with kerosene as the fuel, and utilized a syringe pump and a metal needle to inject a fuel droplet. In particular, the Nd-YAG laser was adopted to give additional energy to the nanoparticles for evaporation of a fuel droplet containing nanoparticles. When the laser energy as 96 mJ was irradiated during the injection, it was observed that such an explosive evaporation occurred to break up a fuel droplet including nanoparticles, making the rapid increase in the ratio surface area to liquid volume. From this work, we suggest the possibility that the laser energy can be used for rapid evaporation of a fuel droplet.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.8-19
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• 2001

A number of atomization and droplet breakup models have been developed and used to predict the diesel spray characteristic. Most of these models could not provide reasonable computational result of the diesel spray characteristic because they have only considered the primary breakup. A hybrid model is, therefore, required to develop by considering the primary and secondary breakup of liquid jet. according to this approach, wave breakup(WB) model was used compute the primary breakup of the liquid jet and droplet deformation and breakup(DDB) model was used for the secondary breakup of droplet. Development of hybrid model by using KIVA-II code was performed by comparing with the experimental data of spray tip penetration and SMD from the literature. A hybrid model developed in this study could provide the good agreement with the experimental data of spray tip penetration. The prediction results of SMD were in good agreement between 0.5 and 1.0 ms after the start of injection. Numerical results obtained by the present hybrid model have the good agreement with the experimental data with the breakup time constant in WB model of 30, and DDB model constant Ck of 1.0 when the droplet becomes less than 95% of maximum droplet diameter injected.