• Title/Summary/Keyword: 분사제트

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Combustion and Spray Characteristics of Jet in Crossflow in High-Velocity and High-Temperature Crossflow Conditions (고온고속기류 중에 수직 분사되는 액체제트의 연소 및 분무특성)

  • Yoon, Hyun Jin;Ku, Kun Woo;Kim, Jun Hee;Hong, Jung Goo;Park, Cheol Woo;Lee, Choong Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.1
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    • pp.67-74
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    • 2013
  • A jet in a crossflow (JICF) has been extensively studied because of its wide applications in technological systems, including fuel injection into a ram-combustor. However, in the case of insufficient mixing performance of the liquid jet into the crossflow, the flame in a ram-combustor is unstable. In this study, the nonuniform flame and combustion instabilities due to lack of mixing performance were experimentally investigated. By performing correlations to predict the penetration height and break-up point, the spray and mixing characteristics of JICF have been studied. In particular, the improved correlations of penetration height are proposed in two distinctive domains depending on the X/d location of the crossflow.

동축형 분사기 분무특성 및 연소의 이론적 모델

  • 원영덕;윤웅섭;김영수;윤경택
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.4-4
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    • 2000
  • 일반적인 액체추진제 로켓엔진의 연소는 분사제트의 미립화, 액적의 증발, 기상 추진제의 혼합, 화학반응 등, 일련의 물리적 과정들로 이루어지고, 여기서 특성속도 효율은 크게 분사특성 및 연소의 두 단계에서 결정되게 된다. 액체추진제 로켓엔진에 사용되는 여러 분무형태 중, 동축형 분사기에서는 액상과 기상 제트의 운동량 차에 의해 미립화가 이루어지며, 분무 액적들의 전개와 더불어 분사기 출구를 포함한 전 영역에서 연소가 발생되므로 매우 복잡한 물리적 특성들을 포함하게 된다. 본 연구에서는 기상 연료-액상 산화제의 동축형 분무연소를 JANNAF의 방법을 사용하여 수식화 하였으며, 이를 바탕으로 분무특성과 연소성능 예측을 위한 프로그램을 작성, 분사조건에 의한 분무특성과 그에 따른 연소성능을 계산하였다. 연속, 운동량, 에너지 및 혼합비 방정식의 지배방정식들을 바탕으로 기상 유동을 수식화 하였으며, 별도로 액적의 소산 및 연소과정을 모사하기 위한 별도의 수식들이 추가되었고, 이 식들을 결합하여 액적의 크기, 분포를 포함하는 액체 제트의 미립화 정도를 공간적으로 계산하였다. 미립화 모델의 검증을 위하여 계산 결과를 Reitz의 실험과 Giridharan의 모델 등과 비교하였으며 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 동축형 분사기에서의 분무 특성을 예측하기 위해 액체 산소, 기체 수소를 추진제 조합으로 하는 동축형 분무 연소장에서의 제트 길이, 액적의 크기, 액체 제트의 속도를 계산하였다. 계산 결과 액체 제트의 접촉길이는 분사공의 지름이 증가할수록 웨버수가 증가되므로 짧아지는 것으로 관찰되었으며 액적의 크기도 분사공의 지름이 증가할수록 작아지는 경향을 나타내었다. 액체 제트의 속도는 처음에는 일정하게 유지되다가 운동량을 보존하기 위해 가스로부터 운동량을 받아 점차 가속되어지는 것으로 나타났다.본 규격은 키, 총장, 어깨길이, 등길이, 머리길이, 머리둘레, 진동둘레, 목둘레, 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이둘레, 앞품, 뒤품, drop치를 포함하고 있고, 각 규격에서 호칭간 치수 간격도 함께 제시하고 있다. 본 연구 결과에서 보듯, 현행 8규격의 무진복의 각 호칭간 적정 허용범위를 고려해 합리적인 치수체계를 정립한다면 치수에 대한 적합도가 상당히 증가할 뿐 아니라 생산비용도 상당히 감축할 것으로 생각된다.나타났다. 4) 호감적 서비스능력 차원에서 세 독립변수간에 유의한 3원 상호작용이 존재하는 것으로 나타나( $F_{2,228}$=15.62, P<.001) 20대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=3.98, P<.05)와 60대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=16.55, P<.001) 점포유형과 격식차림간에는 유의한 상호작용이 존재하는 것으로 나타났다. 5) 호감을 구성하는 세 요인들이 구매의도에 미치는 영향을 조사한 결과 호감적 인상차원은 29%(P<.001), 호감적 서비스능력차원은 6%(P<.001)의 구매의도를 설명해 주는 것으로 나타났다. 본 연구결과 노년 소비자에게 호감을 주는 판매원의 외모는 구매의도에 영향을 주어 실버의류산업의 이익증대와 밀접한 연관을 갖는 서비스품질의 중요한 요인으로 밝혀졌다.중요한 요인으로 밝혀졌다.로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었

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Theoretical Model of Coaxial Twin-Fluid Spray In a Liquid Rocket Combustor (연소실 내 동축형 2-유체 분무의 이론적 모델)

  • 조용호;윤웅섭
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.2
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    • pp.37-44
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    • 2002
  • A theoretical study of spray and combustion characteristics due to coaxial twin-fluid injection is conducted to investigate the effects of liquid jet property, droplet size, contact length and liquid jet velocity. Model is properly validated with measurements and shows good agreement. Prediction of jet contact length, droplet size, liquid jet velocity reflects genuine features of coaxial injection in physical and practical aspects. Both the jet contact length and tile droplet size are reduced in a linear manner with an increase of injector diameter. Cross sectional area of liquid intact core is reduced with augmented jet splitting rate, thus the jet is accelerated to maintain the mass continuity and with an assistant of momentum diffusion by burnt gas.

Key Parameters and Research Review on Counterflow Jet Study in USA for Drag Reduction of a High-speed Vehicle (초고속 비행체 항력감소를 위한 미국의 분사 제트 연구 동향과 핵심 변수)

  • Kim, Jihong;Kang, Seungwon;Lee, Jaecheong;Huh, Hwanil
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.1
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    • pp.23-32
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    • 2016
  • Various studies have been conducted for drag reduction of a high-speed vehicle by injecting counterflow jet from its nose cone. In this study, in order to obtain baseline data and key parameters for drag reduction method, the counterflow jet study of the USA is reviewed and summarized. The nose cone shapes of each study are hemisphere cylinder, truncated cone, and reentry capsule, and their test conditions are summarized accordingly. Key parameters for drag reduction are jet mach number, mass flow rate, and pressure ratio. Even though drag reduction effects show various results according to given test conditions, it is found that the drag reduction effect reaches up to 40~50%.

Hexane Vapor Concentration Measurement of a Liquid Jet in Crossflow (수직분사제트에서의 헥산 증기농도측정)

  • Oh, Jeong-Seog;Lee, Won-Nam;Lee, Jong-Geun;Santavicca, Dominique A.
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.25-31
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    • 2010
  • The vapor concentration of hexane in a liquid spray jet in crossflow was qualitatively measured on the basis of the infrared (IR) extinction techniques. The objectives of the present study are to understand the whole evaporation process from droplet breakup to vapor and to confirm the usefulness of IR emission method in a lab-scale ramjet combustor. From the experimental results, we concluded that hexane vapor mole fraction increased with temperature rise and kept nearly constant during the variation of fuel to air momentum ratio.

Flow Characteristics and Drag Reduction at Different Pressures of Counterflow Air Jets in Supersonic Flow (초음속 환경에서 역분사 공기 제트의 압력 변화에 따른 유동 특성 및 항력 감소)

  • Choi, Jongin;Lee, Jaecheong;Kang, Seungwon;Huh, Hwanil
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.1
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    • pp.58-65
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    • 2018
  • To improve the performance of high-speed vehicles, various studies have been carried out on the head of vehicles. In this study, tests are conducted on flow characteristics and drag reduction using counterflow air jets in supersonic flow. The flow is visualized by the Schlieren method using a high-speed camera, and the drag is measured using a torque sensor according to the injection pressure conditions. The results of the measurements indicate that the flow changes from unsteady state to steady state for injection pressure ratios between 1.58 and 1.70, and drag reduction is observed as the pressure of the counterflow air jets increases.

Disintegration Mechanism of a Coaxial Porous Injector (동축형 다공성재 분사기의 분열 메커니즘)

  • Lee, Keonwoong;Kim, Dohun;Son, Min;Koo, Jaye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • In a coaxial porous injector, a gas propellant is injected through the porous cylinder surface to the liquid jet which is encircled by a porous cylinder. In this study, to observe the differences in disintegration mechanisms between a shear coaxial injector and a coaxial porous injector, cold-flow tests and 2-D axisymmetric numerical analysis have been carried out. The shadowgraph images and Sauter mean diameters were compared in similar experimental conditions, and the effects of velocity distributions at the inner injector region on the disintegration of liquid jet were investigated through the numerical calculations. As a result, in high air mass flow rate condition, the disintegration performance of coaxial porous injector is better than shear coaxial injector, in spite of a lower velocity at the inner injector region.

액체 램제트 엔진의 3차원 분무 및 연소 반응 해석

  • 오대환;임상규;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • 액체 램제트 연소기는 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소 등 일련의 과정에 따라 다수의 복잡한 현상들이 상호 밀접하게 관련되어 있다. 본 연구에서는 액체 램제트 연소기내의 유동특성을 파악하기 위해서 2차원 및 3차원 연소기 형상에 대해서 수치적 실험을 수행하였으며, 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 2차원과 3차원 유동해석을 비교하였고 분무모델의 적용에 따른 연소특성 및 분사위치에 따른 연소특성을 비교하였다. 유동해석 결과 2차원과 3차원의 유동특성은 달랐으며, 분무모델을 적용해야 정확한 연소 유동 현상을 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 유입관의 안쪽에 연료의 분사위치를 준 경우가 연소의 안정화에 필요한 재순환영역으로의 연료의 혼합이 잘 되어 유입관 바깥쪽에 연료를 분사시키는 것보다 좋은 분사위치임을 알 수 있었다.

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Spray Characteristics of Supersonic Liquid Jet by a Nozzle Geometry of Miniature High-Pressure Injection System (축소형 초고압 분사 시스템의 노즐 형상에 따른 초음속 액체 제트 분무 특성에 관한 연구)

  • Shin, Jeung-Hwan;Lee, In-Chul;Kim, Heuy-Dong;Koo, Ja-Ye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.177-180
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    • 2010
  • Two-stage light gas gun, sorted with Ballistic Range System, is used to research spray characteristics of supersonic liquid jets. When high pressure tube was pressurized to the 135 bar, diaphragm films which composed with OHP film are ruptured. Expansion gases accelerate a projectile approximately 250 m/s at the exit of pump tube. And accelerated projectile collides with liquid storage part and liquid jets were injected into supersonic conditions. Supersonic liquid jets show the multiple jets and generate shockwave at the forward region of jets. Supersonic liquid jets of speed and shockwave angle have different value at each case. Supersonic liquid jets with minimum velocities are injected with M=1.53 at the geometry condition of L/d=23.8.

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Fundamental Experiments of Drag Reduction for a High Speed Vehicle Using Plasma Counterflow Jets (플라즈마 분사장치를 활용한 초고속 비행체의 항력감소 기초 실험)

  • Kang, Seungwon;Choi, Jongin;Lee, Jaecheong;Huh, Hwanil
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.6
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    • pp.57-63
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    • 2017
  • In this study, the fundamental test for drag reduction is carried out by using a plasma generator. Fundamental test setup is constructed of visualization and drag measurement system. The schlieren technique is used to visualize the plasma counterflow in supersonic flow. The penetration of the plasma jet and the change of the flow structure are observed through visualization results. Load cell is used to confirm possibility of drag reduction. Results show that drag was reduced by 6.2% using plasma jet in supersonic flow.