• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.484-495
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• 2003

This study investigates the flow characteristics of fuel droplets between twin spray for the 4-hole injector used a 4-valve gasoline engine. The injectors for this study were the three types of 4-hole gasoline injector in which orifice diameter was 0.24mm. The spray behavior of twin spray was investigated by means of visualization employed stroboscope. A PDPA system was employed to simultaneously measure the size and velocity of fuel droplets. The 3 dimensional mean velocities. droplet size distributions, SMD and joint probability density function of velocity and droplet size are analyzed at the center of the spray and the center region of twin spray. As a result, the configurations of injector exit such as orifice interval and length of outlet, are very important factors that affect the flow characteristics of fuel droplets at the center region of twin spray.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권4호
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• pp.555-560
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• 2000

This paper describes the macroscopic behavior and atomization characteristics of the high-pressure gasoline injector in direct-injection gasoline engine. The global spray behavior of fuel injector was visualized by shadowgraph technique. The atomization characteristics of gasoline spray such as mean diameter and mean velocity of droplet were measured by the phase Doppler particle analyzer system. In order to obtain the influence of fuel injection pressure, the macroscopic visualization and experiment of particle measurement on the fuel spray were investigated at 3,5 and 7 MPa of injection pressure under different surrounding pressure in the spray chamber. The results of this work show that the fuel injection pressure of gasoline injector in GDl engine has influence upon the mean droplet diameter, mean velocity of spray droplet, the spray tip penetration, and spray width under the elevated ambient pressure.

• 한국분무공학회지
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• 제5권2호
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• pp.53-60
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• 2000

An aerodynamically progressed model, which is called APTAB model. has been proposed for more accurate prediction of the deformation and breakup of a spray. Especially, the effects of the droplet deformation on the droplet aerodynamic external force are considered in this model, which was neglected in TAB model. It is found that the predicted droplet deformation using APTAB model shows better agreement with experimental data than those of other models for the droplets in both bag-type and shear-type breakup regimes. A new breakup criterion has been proposed to predict more reasonable breakup quantities, such as breakup deformation length, time and so on; i.e., it is defined that the breakup occurs when the internal liquid phase pressure of the deformed droplet at the equator is greater than that of the pole. The proposed breakup criterion shows more physical relationship between the degree of droplet deformation at breakup and the corresponding breakup Weber number as compared with the results with TAB and DDB models. Therefore, it provides better predictions of the experimental data than TAB and DDB models for the droplet deformation and time in both bag-type and shear-type breakup regimes.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.801-806
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• 2000

This experimental study is to investigate the intermittent spray characteristics of a multi-hole nozzle in a heavy-duty DI diesel engine. Multi 8 hole$(d_n=0.25mm)$, Multi 3 hole$(d_n=0.42)$ and Sing hole nozzle$(d_n=0.25mm)$ were used in this experiment. By using the 2-D PDPA(phase Doppler particle analyzer), the droplet diameter and the velocity of a diesel spray injected intermittently from the multi and the single-hole nozzle into a still ambient were measured. In order to calculate the mean values such as mean velocity, SMD, AMD etc. and to analyze the intermittent characteristics, the time-window of 0.15ms were applied. In the spray, the small droplet$(D<10{\mu}m)$ was regarded as an air flow, and the correlation between the fuel droplet$(10{\mu}m and the air (low was examined. The normalized axial droplet-air relative velocity of the 8 hole, the 3 hole and the single hole nozzle was evaluated as 0.081, 0.067, 0.06 and in case of the radial droplet-air relative velocity, the normalized. value is 0.014, 0.013 and 0.008 respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.933-940
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• 2009

본 연구에서는 분무화염의 기초적인 물리현상을 해명하기 위하여 층류 대향류장에 형성된 분무 화염에 2차원 직접 수치계산(Direct numerical simulation, DNS)을 적용하여, 당량비 및 연료종이 분무화염 구조에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 기상에 대해서는 질량 보존식, 운동량 보존식, 에너지 보존식을 오일리안(Eulerian) 법으로 계산하였으며, 액적에 대해서는 화염중의 모든 개개의 유적을 라그란지안(Lagrangian) 법으로 추적하였다. 액체 연료로는 n-데칸 ($C_{10}H_{22}$)과 n-헵탄($C_7H_{16}$)을 이용하였으며, 연소반응 모델에는 총괄반응식을 이용하였다. 당량비가 증가함에 따라 착화가 빠르며, 고온영역도 넓게 분포하고 있다. 그러나, 최대 온도치는 당량비가 증가함에 따라 한번 증가한 후 감소하는 경향을 나타내고 있다. 당량비가 클수록 최대 온도가 감소하는 것은 분무화염 내부의 군연소 거동에 의한 냉각효과 때문이라고 생각된다. 또한, n-헵탄은 n-데칸과 비교하여 증발속도가 빠르기 때문에 넓은 고온 영역을 형성하지만 최대 온도는 거의 같은 값을 나타내었다.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권2호
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• pp.624-631
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• 1996

가솔린 화재의 소화과정을 규명하기 위하여 부력과 순수확산에 의해서만 연료와 산화제가 혼합되는 순수확산화염을 대항으로 수분무에 의한 소화실험을 체계적으로 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 수분무는 특정 조건에서 수분무가 없을 때인 자연연소상태에 비하여 더 높은 값의 연소율을 가지게 되어, 오히려 화재의 연소를 촉진하게 된다. 2) 수분무시 연소율은 자연연소상태보다 더 높은 값으로 증가하다가 어느 순간 연료표면의 냉각조건이 충분히 이루어지면 소화기 일어나게 된다. 30 수분무에 의해 유입되는 공기는 분무 자체와 함쎄 화염을 반경방향으로 흐트러지게 함으로써 연료와 공기와의 접촉면적을 증대시켜 연소를 촉진하는 반면, 분무수가 연료 표면에 쉽게 도달할 수 있도록하여 연료표면을 보다 잘 냉각시키게 된다. 즉 주위공기의 유입은 연소율의 증가 및 감소에 영향을 미친다. 4) 본 실험조건에서는 분무수의 입경이 약 40.mu.m 이하인 액적들은 화염구역내에서 증발하거나 그 경로가 바뀌어 연료 표면에 도달되지 못함을 발견하였다. 5) 본 연구와 같이 주로 냉각작용에 의하여 화염이 소화되는 경우에는, 화염자체의 냉각효과 보다는 연료표면의 냉각에 의한 효과가 지배적임을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.177-180
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• 2010

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스 총을 사용하여 초음속 액체 제트의 분무 특성을 연구하였다. 135 bar의 압축공기는 고압관과 가압관 사이에 OHP필름으로 구성된 격막을 파열시킨 후 가압관의 발사체를 약 250 m/s의 속도로 가속하였다. 가속된 발사체는 액체 저장부에 충돌하여 액체를 초고압으로 가압한 후 초음속으로 분사시키며, 특히 초음속 액체 제트는 미립화된 다중 제트의 형태를 나타내고 액체 제트 전방 영역에서 충격파를 수반한다. 다양한 분사 노즐의 기하학적 형상에 대한 분무시험결과 초음속 액체 제트의 속도와 충격파 각도가 각각 다르게 생성되었으며, L/d가 9.9, 11.9, 23.8의 조건에 대하여 L/d가 23.8의 경우에 액체 제트의 분사속도가 마하수 1.53으로 가장 낮게 측정되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.363-370
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• 2008

The present study has been performed to investigate the effect of statistical number of droplets on the simulation of the sprinkler spray using fire field model. In order to simulate the sprinkler spray characteristics, the present study uses NIST Fire Dynamics Simulator version 5.2. A group of Lagrangian particle with similar droplet characteristics, such as diameter, velocity, temperature and so on, is represented by parcel concept to decrease the total number of droplets tracked in the simulation. The present study introduces a new parameter to represent the ratio between real number of droplets and computational parcels. The dependency of the number of parcels on the fire suppression characteristics and spray patterns is quantitatively examined for different ratio between the real number of droplets and computational parcels.

• 설비공학논문집
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• 제9권2호
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• pp.134-143
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• 1997

A theoretical and experimental study has been performed to investigate the characteristics of ice-slurry product. By diffusion-controlled model, the possibility of ice slurry has been theoretically anticipated. The water vapor evaporated from the surface of droplets is extracted continuously from the chamber by a vacuum pump. The droplet diameter was measured by silion immersed method. The ice slurry has been obtained by spraying droplets of ethylene-glycol aqueous solution in the chamber where pressure is maintained under the triple point of water. The droplet of which the diameter is $300{\mu}m$, and the initial temperature is $20^{\circ}C$, was changed into ice particle within the chamber of which the height is 1.33m.