• 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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• 제27권1호
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• pp.27-36
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• 2023

소형로켓엔진에 적용되는 기체-액체 스월 동축형 인젝터의 분무성능을 파악하고자 형상변수와 추진제의 공급조건을 변화시켜 수류시험을 수행하였다. 인젝터의 형상변수인 스월 챔버의 직경 및 수축부의 각이 증가할수록 스월 강도가 증대되어 분무성능이 향상되었다. 또한, 기체-액체의 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 기체 유동이 액적 일부를 분무액막에서 이탈시켜, 분무시트의 중심부에서 gas-droplet mixture core가 형성되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.559-566
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• 2013

본 연구에서는 고체의 표면조도가 나노유체 액적의 접촉각에 미치는 영향에 대해 실험적 연구를 수행하였다. 나노유체는 산화구리(CuO) 나노분말을 순수 물과 혼합하여 제조하였으며, 고체는 한 변의 길이가 10 mm 정육면체 구리시편을 실험에 사용하였다. 나노유체 액적의 접촉각은 동일한 표면조도 조건에서 순수 물 액적의 접촉각 보다 다소 낮게 측정되었으며, 구리시편의 표면조도가 증가할수록 순수 물과 나노유체 액적의 접촉각은 모두 증가하고 있음을 실험결과로부터 알 수 있었다. 또한 가열-급냉(quench) 실험을 거친 구리시편 표면에서의 접촉각은 순수 표면에서의 접촉각보다 다소 낮게 측정되었으며, 이는 구리표면의 산화에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나 가열-급냉 실험에 있어서 냉각 액체로서 순수 물과 나노유체를 사용한 경우의 액적 접촉각 측정결과들은 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며, 이러한 실험결과로부터 냉각과정에 있어서 나노입자가 액적의 접촉각에 영향을 미칠 정도로 구리시편의 표면상태를 변화시키지 못하는 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권2호
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• pp.632-640
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• 1996

석탄슬러리 액적은 석유와 취급의 유사성 때문에 석유 대체에너지로서 중용하게 인식되어지고 있으며, 석유계의 연료와 비슥한 방법으로 분무연소 시키는 것이 가능하여 종래의 중유사용 연소장치를 최소한 개조하여 사용할 수 있다는 이점이 있다. 따라서 석탄슬러리 액적의 연소에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나 혼합되는 연료의 종류 또는 연소 및 열전달기수에 대한 해석 방법이 다양하여 아직 체계화되지 못하고 있으며 논란의 여지도 없다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.87-95
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• 2002

The aim of this article is to perform the numerical simulation far drop drag and breakup processes in air-assisted sprays using the Taylor analogy breakup (TAB) model with a modified drop drag model, in which a random method is newly used to consider the variation of the drop's frontal area. The predicted results for drop trajectory and Salter mean diameter (SMD) were compared with experimental data and the simulation results using the earlier published models such as TAH model, surface wave instability (Wave) model, and Wave model with original drop drag model. In addition, the effects of the breakup model constant, Ck, on prediction of spray behaviors were discussed. The results shows that the TAB model with the modified drop drag model is in better agreement with experimental data than the other models, indicating the present model is acceptable for predicting the drop breakup process in air-assisted sprays. At higher Weber numbers, the smaller Ck shows the best fitting to experimental data. It should be noted that more elaborated studies is required in order to determine the breakup model constant in the suggested model in the study.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.22-29
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• 2017

본 연구에서는 코발트 염화물($CoCl_2$) 용액을 원료로 하여 분무열분해 반응에 의하여 평균입도 50 nm 이하의 코발트 산화물($Co_3O_4$) 분말을 제조하였으며 분위기 기체인 공기의 압력 변화에 따른 입자들의 특성 변화를 파악하였다. 공기압력이 $0.1kg/cm^2$인 경우에는 형성된 액적형태들은 구형이 거의 없었으며 매우 심하게 분열된 상태를 나타내고 있었다. 액적형태를 구성하는 나노 입자들의 평균입도는 약 40 nm이었다. 공기압력이 $0.5kg/cm^2$으로 증가된 경우에는 액적형태를 구성하는 나노 입자들의 평균입도는 약 35 nm로 감소되었다. 공기압력이 $3kg/cm^2$으로 증가된 경우에는 액적형태에서 구형의 비율이 현저하게 증가하였고 분열된 정도는 감소하였으며 나노 입자들의 평균입도는 약 30 nm로 감소하였다. 공기압력이 $0.1kg/cm^2$로부터 $1kg/cm^2$로 증가하는 경우에는 XRD 피크들의 강도가 거의 변화가 없는 반면 비표면적은 감소함을 나타내었다. 공기압력이 $3kg/cm^2$로 증가하는 경우에는 XRD 피크들의 강도는 약간 감소하는 반면 비표면적은 증가하고 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권6호
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• pp.41-49
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• 2016

본 연구에서는 코발트 염화물($CoCl_2$) 용액을 원료로 하여 분무열분해 반응에 의하여 평균입도 50 nm 이하의 코발트 산화물($Co_3O_4$) 분말을 제조하였으며 원료용액이 분사되는 노즐 팁의 크기 변화에 따른 입자들의 특성 변화를 파악하였다. 노즐 팁의 크기가 1 mm인 경우에는 형성된 대부분의 액적형태는 구형을 이루고 있으며 표면은 매우 치밀한 조직을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 최종 형성된 입자들의 평균입도는 20 ~ 30 nm이었다. 노즐 팁의 크기가 2 mm인 경우에는 형성된 액적형태는 일부는 구형을 이루고 있었지만 상당 부분은 심하게 분열된 형태를 나타내고 있었다. 노즐 팁 크기가 5 mm인 경우에는 구형을 이루는 액적형태는 거의 존재하지 않았으며 거의 대부분 심하게 분열된 상태를 나타내고 있었다. 액적형태의 표면조직은 다른 노즐 팁 경우에 비하여 치밀함이 크게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균입도는 약 25 nm이었다. 노즐 팁 크기가 1 mm로부터 2 mm 및 3 mm로 증가함에 따라 XRD 피크들의 강도는 거의 변화가 없는 반면 노즐 팁 크기가 5 mm로 증가되는 경우에는 피크의 강도가 현저히 감소하게 되었다. 노즐 팁 크기가 1 mm로부터 2 mm 로 증가함에 따라 입자들의 비표면적은 감소하였으며 5 mm로 증가되는 경우에는 비표면적이 현저히 증가하였다.

• 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.

• 한국분무공학회지
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• 제25권3호
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• pp.103-110
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• 2020

In this study, the behavior of water droplet impacting on a thin horizontal wire was visualized by time-delay photography. The impact behavior modes, critical capture speed and trapped mass were analyzed by changing the droplet size, velocity, wire diameter and eccentricity ratio. As the Weber number increased, the hanging, merging, and splitting modes appeared sequentially for the case of central impact, and the hanging and non-splitting modes appeared for the case of off-center impact. The boundary We number of each mode was affected by the diameter ratio. The critical capture speed was affected much by the degree of eccentricity. For all diameter ratios, it was higher for the case of central impact than for off-center impact. The trapped mass was larger for the case of central impact than for off-center impact and it increased with the smaller We number and the larger diameter ratio.

• 한국분무공학회지
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• 제12권2호
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• pp.115-122
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• 2007

The spray characteristics and drop size measurements have been experimentally studied in liquid jets injected into subsonic crossflow. With water as fuel injection velocity, injection angle and atomize. internal flows were varied to provide of jet operation conditions. The injector internal flow was classified as three modes such as a non-cavitation flow, cavitation, and hydraulic flip flows. Pulsed Shadowgraph Photography measurement was used to determine the spatial distribution of the spray droplet diameter in a subsonic crossflow of air. And this study also obtains the SMD (Sauter Mean Diameters) distribution by using Planar Liquid Laser Induced Fluorescence technique. The objectives of this research are get a droplet distributions and drop size measurements of each condition and compare with the other flow effects. As the result, This research has been showned that droplet size were spatially dependent on air-stream velocity, fuel injection velocity, injection angle effects, and normalized distance from the injector exit length(x/d, y/d). There are also different droplet size characteristics between cavitation, hydraulic flip and the non-cavitation flows.