• 제목/요약/키워드: 액적분열

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가솔린 자동차의 희박연소시스템 적용을 위한 연료공급 최적화에 관한 연구 (I) - 가솔린 인젝터의 연료분열특성에 관한 연구 - (A Study on the Optimization of Fuel Metering for the Lean Combustion System in a Gasoline Engine (I))

  • 윤석주;조대진;방두열
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.33-41
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    • 1998
  • In recently, a study on the lean combustion is investigated intensively, because it is expected that this method may decrease the harmful exhaust gas and improve fuel economy in gasoline engine. The problems of lean combustion system in gasoline engine are ignition difficulty, misfire and instability of combustion. The investigation on the optimization of fuel metering and the control of mixing gas flow may be critical to improve the performance of lean combustion. In the fuel injection gasoline engine, the formation of mixture influences strongly on the engine performance such that the importance of fuel metering system becomes apparent. First of all, a study on the fuel breakup characteristics of gasoline fuel injector was carried out in this paper. Fuel injectors are pintle and 4hole-2spray type. The purpose of this study is to clarify the atomization mechanism of spray injected into atomosphere field through electronic controlled-fuel injectors, and to analyze spray characteristics such as drop size distribution and mean drop diameter produced at fuel injector. In this paper, the spray development is observed by taking photograps using 80mm still-camera system, and drop sizes are measured by PMAS. From these experiment, spray pattern injected from gasoline fuel injectors was investigated clearly. Also, it was found that SMD and drop size distribution of injected fuel spray from gasoline fuel injectors.

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폐 ITO 타겟으로부터 분무열분해 공정에 의한 평균입도 30 nm 이하의 인듐-주석 산화물 분체 제조 (Preparation of Nano Sized Indium Tin Oxide (ITO) Powder with Average Particle Size Below 30 nm from Waste ITO Target by Spray Pyrolysis Process)

  • 김동희;유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권2호
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    • pp.24-31
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.

대형 디젤 엔진의 연료 분사 노즐 형상이 NOx 발생량 및 연료소비율에 미치는 영향 연구 (A Study on the Optimization of Fuel Injection Nozzle Geometry for Reducing NOx Emission in a Large Diesel Engine)

  • 김기두;하지수;윤욱현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권7호
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    • pp.1123-1130
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    • 2004
  • Numerical simulations have been carried out to investigate the effect of nozzle hole geometry on the combustion characteristics of the large diesel engine. 6S90MC-C. Spray and combustion phenomena were examined numerically using FIRE code. Wane breakup and Zeldovich models were adopted to describe the atomization characteristics and NOx formation processes. Predictions on the cylinder peak pressure and NOx emission were first verified with the experimental data to confirm the reliability of numerical calculations. The comparison results showed good agreements within the range of 0.64% and 4.6% respectively. Finally, the effects of fuel spray angle and diameter on the engine performance were investigated numerically to find the optimum nozzle hole geometry considering fuel consumption, NOx emission and heat flux of the combustion chamber wall. It was concluded that the combustion gas recirculation in cylinder by changing fuel injection direction is an effective method to reduce NOx emission by about 10% with increasing fuel oil consumption, 1.4% in a large diesel engine.

고온벽면 충돌에 의한 미립화 (ATOMIZATION OF LIQUID DROPLET BY IMPINGEMENT ONTO THE HOT SURFACE)

  • 전인곤;이준백;전흥신
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.738-744
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    • 2000
  • The breakup behaviors of impinging droplet on a hot surface are studied experimentally. The droplets are produced by the dripping method and the breakup behaviors of liquid droplet are recorded by photographs. Experimental conditions are, droplet diameter di : 2.5, 3.2 [mm], weber number : $30{\sim}140$, surface temperature : $28^{\circ}C(room\;temperature){\sim}450^{\circ}C$. Water is used to liquid. As weber number of droplet increases, a liquid sheet, which is formed after the impingement on a hot surface, is disintergrated by the dynamical effect. But at low weber number, it has effected by thermodynamical effect. The breakup behaviors of droplet are divided into three patterns with weber number and surface temperature, non-disintegration, transition and disintegration region. Further, these boundary values are affected by the hot surface temperature and weber number. SMD of breakup droplets are calculated in according to surface temperatures and weber number. The minium SMD of breakup droplets are observed at weber number 65.49, temperature $250^{\circ}C$ and weber number 99.08, temperature $350^{\circ}C$.

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액적의 변형 및 분열의 정확한 예측을 위한 공기역학적으로 진보된 APTAB 모델 (Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup (APTAB) Model for Accurate Prediction of Spray Droplet Deformation and Breakup)

  • 박종훈;황상순;윤영빈
    • 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.

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액체-액체 스월 동축형 인젝터의 분무특성 Part II : 리세스 형상에 따른 영향 (Spray Characteristics of a Liquid-Liquid Swirl Coaxial Injector Part II : Effect of Recess Configuration)

  • 김동준;김성혁;한풍규;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • 본 연구는 케로신-LOX를 추진제로 하는 액체로켓엔진용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이에 따른 두 추진제의 내부충돌현상에 의한 ripple의 형성과 감쇠가 인젝터 외부의 분무안정성에 영향을 미치므로 분무특성과 큰 연관성을 가진다. 또한, 리세스 길이가 증가함에 따라 평균액적크기는 증가하였으며, 혼합효율은 증가하다가 최대값에 도달한 후 다시 감소하는 경향성을 보였다.

오목표면곡률이 난류원형충돌제트의 열전달에 미치는영향 (Concave surface curvature effect on heat transfer from a turbulent round impinging jet)

  • 임경빈;이대희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권5호
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    • pp.691-699
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    • 1997
  • The effects of concave hemispherical surface curvature on the local heat transfer from a turbulent round impinging jet were experimentally investigated. The liquid crystal transient method was used for these measurements. This method, which is a variation on the transient method, suddenly exposes a preheated wall to an impinging jet while video recording the response of liquid crystals for the measurement of the surface temperature. The Reynolds number ranges from Re=11,000 to 50,000, the nozzle-to- surface distance from L/d=2 to 10, and the surface curvature from D/d=6 to 12.The present results are also compared to those for the flat plate case. In the experiment, the local Nusselt numbers tend to increase in all regions with an increasing surface curvature. The maximum Nusselt number for all Reynolds numbers occurred at L/d .ident. 6 and a second maximum in the Nusselt number occurred at R/d .ident. 2 for both Re=23,000 and Re=50,000 in the case of L/d=2 and for Re=50,000 only in the case of L/d=4. Meanwhile, as the surface curvature increases, the value of the secondary maximum Nusselt number decreases. All the other cases exhibit monotonically decreasing values of the Nusselt number along the curved surface. The stagnation point Nusselt numbers are well correlated with Re, L/d, and D/d.

분무특성 파악을 위한 이미지 프로세싱 기법 연구 (A study on the Image processing method for the Measurements of Spray characteristics)

  • 전재형;김태영;홍문근;이수용
    • 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.

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2중 유로형 전단 동축 분사기의 기체 분사율에 따른 유동 및 입도분포 (Cumulative Distributions and Flow Structure of Two-Passage Shear Coaxial Injector with Various Gas Injection Ratio)

  • 이인철;김도헌;구자예
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권7호
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    • pp.675-682
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    • 2013
  • 전단 동축 분사기의 Inner-stage와 Outer-stage의 기체 분사 비율 변화에 따른 축방향 유동 분포 특성과 분무 분열 특성을 실험적으로 연구였다. 무차원 측정 거리를 Z/d=100까지 변화시킴에 따라 운동량 교환, 공기역학적 항력, 점성 혼합의 영향으로 완전 발달된 유동의 형태를 나타내었다. Inner-stage의 기체분사와 Outer-stage의 기체 분사의 영향은 Z/d=5 이내의 영역에서 간섭받지 않고 분무 초기에 Inner-stage에서 분사된 기체 전단력에 의해 분열됨을 파악할 수 있었으며, Z/d=10 이상의 영역에서 완전 발달된 유동으로 변화하며, 유동의 혼합이 진행됨을 관찰 할 수 있었다. Inner-stage의 운동량 플럭스 비 0.84 이내에서 Outer-stage의 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 SMD가 감소하는 경향을 나타내었으며, Inner-stage의 운동량 플럭스 비가 1.38 이상의 조건에서 SMD의 분포가 유사하게 나타나는 경향을 관찰할 수 있었다.

이멀션윤활특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental study on the Characteristics of the Emulsion Lubrication)

  • 이종순;이봉구;정재련;지창헌
    • Tribology and Lubricants
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    • 제2권2호
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    • pp.12-19
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    • 1986
  • 냉각성, 난연성, 그리고 경제성의 면에서 우수한 윤활특성을 갖고 있는 이멀션윤활제를 사용하여 로울러와 프레이트간의 선접촉 및 광간섭계의 실험장치를 통하여 탄성유체윤활 영역에서의 윤활기구 및 분산립자의 거동기구를 명확히 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 스퀴즈 유막내의 유동은 윤활간극이 비교적 넓은 경우와 좁은 경우로 대별하여 전자의 경우에는, 입자분포 및 속도분포의 영향이 크게 나타나며, 후자의 경우는 이멀션입자가 간극내에 정지하여 유막두께의 감소와 더불어 변형되어 간다. 2. 스퀴즈 유막내의 O/W, W/O 각 이멀션의 유동은 간극이 클 경우, 입경에 의한 속도차가 역으로 나타나고, 작은 경우에는 잔류액적의 분포가 서로 다르며 그밖에 O/W 형은 W/O 형에 비하여 분산입자가 쉽게 변형하는 것을 알 수 있다. 3. EHL영역입구부에서는 입자의 유동속도가 극히 적은 정체영역이 존재하며, 그 부근에서의 입자의 거동은 입경에 따라서 다르다. 4. 2색광에 의한 광간섭선의 관찰에 의하여 탄성유체윤활 영역내를 통과하는 이멀션유를 확인함과 동시에 EHL영역입구부에서의 분열거동이 관찰되었다.