• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.240-243
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• 2008

회전식 연료 노즐의 분무특성을 알기 위해서 고속회전 시험장치를 이용하여 실험적 연구를 수행하였다. 시험장치는 연료공급장치, 고속 회전장치 그리고 아크릴 케이스로 구성되어있다. Injection orifice의 직경 및 개수를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 액적의 크기 및 속도는 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)시스템을 이용하여 측정하였다. 실험결과로부터 Injection orifice의 직경 및 개수변화에 따른 회전식 노즐의 분무특성을 이해 할 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제5권1호
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• pp.30-40
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• 2000

The characteristics of liquefied butane spray are expected to be different from conventional diesel fuel spray, because a kind of flash boiling spray is expected when the back pressure is below the saturated vapor pressure of the butane(0.23MPa at 298K). The ambient pressure was held at a pressure above(0.37MPa) and below(0.15MPa) the fuel vapor pressure. The axial velocities, radial velocities, and size distributions in butane sprays were measured with PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) system. The PDPA measurement showed a smaller SMD at the 0.15MPa chamber pressure, compared to the 0.37MPa case. Log-hyperbolic density function for the droplets size distribution can be fitted to the experimental results of a liquefied butane spray.

• 한국분무공학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-7
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• 2019

This study was carried out to analyze the spray characteristics as a function of the operating parameters of urea injector used in Urea-SCR system of passenger diesel vehicle. Spray visualization and PDPA experiment were performed to analyze the macroscopic spray development and atomization performance of urea-water-solution. For the urea injector, the deformation of the spray head does not appear to be significant because it operates at a low pressure conditions, and the liquid core and primary droplet are observed throughout the operating conditions. No increase in atomization is seen when the operating pressure is increased, and the spray develops linearly due to poor atomization characteristics. The macroscopic spray behavior of the low-pressure urea injector is predictable through the modification of the Hiroyasu equation.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1613-1620
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• 1990

본 연구에서는 일반적인 레이저 유속계를 사용하여 광전 증폭관내에 핀흘 대 신에 슬릿(slit)을 장치하고 광전증폭관을 측정영역에 90˚가 되도록 설치하여 in-situ calibration을 수행함으로써 분무의 입경과 속도를 동시에 계측할수 있다는 Yoon의 결과를 이용하고 모든 입자들의 궤적은 동일한 확률을 갖는다는 Yule와 Holve, Self의 가정을 기초로한 수학적인 Deconvolution에 의하여 계측방법에 발생되는 모순 점을 해결하였다. 일반적으로 분무특성해석을 위해서는 분무를 지배하는 기하학적인 변수, 입경분포, 액적의 속도분포, 밀도분포, 입경과 속도의 상관계수, 입자의 증발율 등이 규명 되어야하는데 본 연구에서는 이상류 동축노즐을 제작하고 이의 분무특성을 해석하기위하여 액적의 속도분포, 입경분포, 입경과 속도의 상관계수, 수밀도분포 등 을 계측하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제15권4호
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• pp.348-352
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• 1983

보리차 추출액(抽出液)의 분무건조(噴霧乾燥)를 위(爲)한 분무(噴霧) 장치(裝置)로 paint용(用) spray gun을 사용(使用)할 경우 분무(噴霧)에 중요한 영향(影響) 요소(要素)로 작용하는 보리차 추출액(抽出液)의 물성(物性)을 조사하였으며, 각(各) 농도(濃度) 및 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)에서 공기일액체(空氣一液體) 혼(混) 합비(合比)를 산출(算出)할 수 있는 식(式)을 유도하였고 paint용(用) spray gun에 의해 생성(生成)되는 미세액적(微細液滴)의 범위(範圍)를 조사하였다. 1. 보리차 추출액(抽出液)의 고형분(固形分) 함량(含量)(C, %)과 비중(比重)(${\rho}$) 및 점도(粘度)$({\mu},\;cP)$ 와의 관계(關係)는 각각 C=245($C=245({\rho}-1),\;{\mu}=e^{0.17c}$과 같았다. 2. Atomizer를 통과(通過)하는 공기(空基)의 압력(壓力)(P, mmHg)과 공기(空氣)와 액체(液體)의 무게 혼합비(混合比)$(Ma/M{\ell}$)=aP+b의 관계(關係)가 성립(成立)하였다. 이 식(式)에서 a, b는 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)에 따라 정(定)해지는 계수이다. 3. 페인트용(用) spray gun의 분무(噴霧)에 의하여 형성(形成)되는 미세액적(微細液滴)은 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)가 $3.1%{\sim}25.2%$, 공기 송입(送入) 압력(壓力)이 $164{\sim}564mmHg$인 조건하(條件下)에서 $13{\mu}m{\sim}270{\mu}m$ 크기의 범위(範圍)에 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-47
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• 1999

부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.633-638
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• 2012

최대 액막 직경은 액적이 표면에 충돌한 이후에 최대로 퍼질 수 있는 정도를 의미하며, 분무기술과 관련된 다양한 응용분야에서 분무성능을 결정하는 중요한 인자 중의 하나이다. 본 연구에서는 고체표면에 충돌하는 뉴턴 액적에 대한 기존의 최대 액막 직경 모델들을 $4{\leq}Re{\leq}11700$, $23{\leq}We{\leq}786$, $37.9^{\circ}{\leq}{\theta}_s{\leq}107.1^{\circ}$ 범위에 해당하는 본 연구의 실험결과와 비교하여 검토하였다. 실험결과, 유체의 점도 및 충돌속도에 비하여 표면 젖음성이 최대 액막 직경에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 한편, 기존의 모델 중에서 Roisman (2009) 모델은 최대 액막 직경에 대한 실험데이터의 80%를 ${\pm}5%$ 이내로 예측함으로써 가장 우수한 예측성능을 보였다.

• 한국분무공학회지
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• 제23권3호
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• pp.149-153
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• 2018

The present study investigates the heat transfer characteristics of droplet growth during dropwise condensation on the hydrophobic copper surface. We use the copper specimen coated by the self-assembled layer and conduct the real-time measurement of droplet size and spatial distribution of condensates during condensation with the use of the K2 lens (long distance microscope lens) and CMOS camera. The temperatures are measured by three RTDs (resistance temperature detectors) that are located through the holes made in the specimen. The surface temperature is estimated by the measured temperatures with the use of the one-dimensional conduction equation. It is observed that the droplets on the surface are growing up and merging, causing larger droplets. The experimental results show that there are three distinct regimes; in the first regime, individual small droplets are created on the surface in the early stage of condensation, and they are getting larger owing to direct condensation and coalescence with other droplets. In the second and third regimes, the coalescence occurs mainly, and the droplets are detached from the surface. Also, the fall-off time becomes faster as the surface wettability decreases. In particular, the heat transfer coefficient increases substantially with the decrease in wettability because of faster removal of droplets on the surfaces for lower wettability.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.111-117
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• 2016

본 연구는 스프링클러 헤드 근처에서 형성되는 액막의 자유표면 유동에 대해 CFD 모델을 적용하여 해석하고 스프링클러의 초기분무 특성 예측을 위한 기존 이론식의 결과와 비교를 통해 이론 모델의 타당성을 검토하였다. CFD 해석은 상용 해석프로그램인 CFX 14.0을 이용하였으며 노즐과 디플렉터로 이루어진 단순형상에 대해 표준난류모델과 VOF법을 적용하여 해석을 수행하였다. 평판부의 디플렉터 끝단에서 속도분포는 CFD 해석과 경험식이 매우 잘 일치된 결과를 보였으나 기하학적 형상이 복잡한 부분에서는 속도분포의 차이를 보였다. 이론모델에서 예측된 평균액적크기는 실제 스프링클러 헤드에서 측정된 평균액적크기에 대한 이전 연구결과와 큰 차이를 보였다. 그러나 이론 모델은 스프링클러 헤드의 초기 액적형성과정의 메커니즘을 이해하고 실험적 접근이 용이하지 않은 상황에서 분무 액적의 특성을 예측하는데 유동한 도구로 활용될 수 있다.