• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.3
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• pp.64-76
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• 2002

기존의 이론적 연구와 실험적 연구를 바탕으로 충돌 제트의 수치 모델을 개발하였다. 본 모델은 like-doublet 충돌제트로부터 생성되는 액적의 모든 특성을 액막이 분열되는 시점에서 결정한다. 액적 특성을 결정하기 위해 이론적 연구로부터 얻어진 액막 두께, 액주의 직경, 액적 크기와 실험적 연구로부터 얻어진 액막/액적 속도, 액막 분열 거리, 분열 주파수, 액적 질량 유량 분포를 이용하였다. 액적의 질량 유량 분포는 Laplace 분포로부터 표준 편차를 이용하여 모사하였다. 또한 실험 결과를 이용하여 액막 분열 거리, 분열 주기, 표준 편차에 대한 경험식을 유도하였다. 개발된 모델은 정성적인 분무 패턴뿐만 아니라 정량적인 SMD 및 질량 유량 분포에서 실험 결과와 잘 일치한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.16-16
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• 1998

로켓의 추진제에는 고체 추진제와 액체 추진제를 사용하는 두 경우로 나눌 수 있는데, 액체 추진제를 사용하는 경우, 액체 연료와 액체 산화제를 다양한 방법으로 연소실내로 분사하게 된다. 이때 사용되는 injector들 중에 impingement type이 있다. 이 type은 injector의 가공이 비교적 용이하고, 혼합성능이 좋기 때문에 LOX/RP-1(Kerosin-based hydrocarbon fuel)을 사용하는 액체 로켓엔진에서 주로 사용되어 왔다. 두 액체 jet의 충돌에 의해 액막이 형성되는데, 이 액막은 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지며 액막표면의 파는 충돌점으로부터 멀어질수록 그 진폭의 증가를 이루어 액체의 표면장력과 관성력의 균형을 깨트리며, 이 순간 액막은 rim의 형태로 분열하여 결국에는 액적을 생성하게 된다. 현재까지의 연구내용은 충돌 jet의 형태 laminar jet과 turbulent jet으로 구분된 인젝트에 관해 연구되어왔고, 특히 국내에는 이러한 구분된 충돌 jet의 분열현상에 관한 연구결과가 미흡하다. 동일한 오르피스의 경우에도 laminar jet과 turbulent jet으로 구분되어 지며, 각각의 jet의 형태에 따라 생성되는 액막의 형상 또는 다르게 생성되어 진다. 그러므로 본 연구에서는 두 구분된 jet의 경우의 분열현상을 실험적으로 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.131-134
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• 2007

This numerical analysis was performed in order to validate adoption of the sheet breakup model in high-pressure environment, which were used for prediction of spray characteristics in atmosphere environment. In experiments the higher environment pressure the shorter breakup length; the results of new sheet breakup model predicted the breakup length in good agreement with experimental results qualitatively and quantitatively. Also the shape of spray calculated by numerical analysis were agreed well with experiments quantitatively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.504-510
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• 1986

본 연구에서는 회전체 표면상에 형성되는 액막의 두께를 측정하는 회전체 표 면상에 형성되는 액막의 두께를 측정하는 기술을 개발하고, 회전수와 유량변화에 따른 회전원판상의 액막거동 및 액막두께의 변동과 분열구조와의 관계를 규명함을 그 목적 으로 한다.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.9 no.4
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• pp.1-8
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• 2004

Breakup characteristics of liquid sheets formed by the impingement of two water jets, such as a breakup length and a breakup wavelength of sheet, were investigated as increasing the injection velocity up to 30m/s and the ambient gas pressure up to 4.0MPa. While round edged orifices formed a laminar sheet which has no waves on the sheet when the injection velocity is low, sharp edged orifices formed a turbulent sheet which has impact waves irrespective of the injection velocity. Thus we compared the differences of breakup characteristics between them. The results showed that the aerodynamic force significantly affects the breakup of laminar sheet when the gas based Weber number is higher than unity, It was also found that the turbulent sheets have three breakup regimes, i.e. expansion regime, wave breakup regime and catastrophic breakup regime according to the gas based Weber number.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.224-228
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• 2005

Dynamic control tests for Backhole as a dynamic damper were performed. For the forced oscillation generated by pressure drop in the feed line and internal wave analysis of swirl injector, hydrodynamic pulsator and 1D visualization model injector was produced, respectively We focus on effect of Backhole as a dynamic damper instead of a acoustic one. So, the breakup length and film thickness of liquid sheet on the steady state and the forced oscillation state have been measured and compared.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.7
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• pp.97-104
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• 2006

The spray and breakup characteristics of swirling liquid sheet were investigated by measuring the spray angle and breakup length as the axial Weber number Wel was increased up to 1554 and the ambient gas pressure up to 4.0MPa. As Wel and ambient gas density increased, the disturbances on the annular liquid sheet surface were amplified by the increase of the aerodynamic forces, and thus the liquid sheet disintegrated near from the injector exit. The measured spray angles according to the ambient gas density were different before and after the sheet breaks. Before the liquid sheet breaks, the spray angle was almost constant, but once the liquid sheet started to breakup, the spray angle decreased. And the breakup length decreased because of the increase of the aerodynamic force as the ambient gas density and Wel increased. Lastly, the measured breakup length according to the ambient gas density and Wel was compared with the result by the linear instability theory. We found that the corrected linear instability theory considering the attenuation of sheet thickness agrees well with our experimental results.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.05a
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• pp.156-160
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• 2006

This study investigated the characteristics of spray generated by a liquid-liquid co-axial swirl injector used in a combustor of the liquid rocket engine. The linear stability analysis[1] was introduced In liquid sheet breakup and Post[2]'s collision model which considers shattering was adopted on the collision model after breakup. Every model was implemented to KIVA[3], which was adopted as solve. To validate the implemented models the cases of high and low injection velocity were calculated respectively and each result agreed well with test results.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.7 no.1
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• pp.5-11
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• 2004

벽면에 충돌하는 액체 분무의 충돌 거동과 액적 비산에 관하여 실험을 통하여 조사하였다. 액체 분무는 홀노즐에 의해 직경 40mm의 충돌판에 분사하게 된다. 액체 분무는 반경방향으로 퍼져나가 5개의 영역으로 분류되어 나타내게 된다. 난류 혹은 층류 분무의 경우, 충돌판에 충돌한 후 두꺼운 액막을 형성하게 되며, 이러한 상태에서 충돌하는 분무의 비산량은 매우 적으며 충돌 거리에 영향을 받지 않는다. 한편, 파동이 있는 분무의 충돌은 수력도약(Hydraulic jump)과 함께 반경방향으로 엷은 액막을 형성하게 되며 비산율도 증가하게 된다. 액체분무의 초속도가 증가하면 비산율도 증가하게 된다. 분열이 일어난 후에 충돌하는 파동 분무의 비산율은 분열이 일어나기 전에 비해 약 2~3배 정도 크게 나타난다. 비산율은 웨버수(Weber number)를 이용하여 요약할 수가 있다.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.3 no.1
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• pp.37-42
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• 2000

액체 분무가 벽면의 평평한 면에 충돌할 때의 거동에 대해 실험을 통하여 조사하였다. 각 분사노즐과 벽면까지의 거리 그리고 분사 속도에 있어서 충돌점에서의 액체 액막의 비산 거동과 평면에서의 액막의 흐름에 대하여 관찰하였다. 충돌점에서 비산하는 액적의 비산율을 정량적으로 측정하였다. 분사속도가 증가에 의해 충돌 거동은 5개의 영역으로 분류되며, 분사속도가 증가하면 비산율도 증가하게 된다. 또한, 충돌거리가 분무의 분열점보다 길때의 분사량의 약 반 정도가 비산하게 되는 결과가 얻어졌다.