• 제목/요약/키워드: 액적직경

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소형 액체로켓엔진 인젝터의 분사성능 고찰을 위한 분무특성 매개변수 측정 (Measurement of Spray Characteristic Parameters for Inquiry into Small LRE-Injector's Injection Performance)

  • 정훈;김진석;김정수;박정;최종욱
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.141-144
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    • 2009
  • 액체로켓엔진 연소실의 연소특성은 인젝터의 성능에 지대한 영향을 받는다. 본 논문은 소형 액체로 켓엔진 인젝터의 분사성능 고찰을 위해 이중모드 위상도플러속도계를 이용하여 분사압력 및 분무의 횡단방향 이동거리 변화에 따라 액적의 속도, Sauter 평균직경, 난류강도와 같은 분무특성 매개변수를 측정한다. 또, Weber 수와 Reynolds 수를 활용하여 인젝터 분무의 미립화 및 난류특성을 규명한다.

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보염기 주위의 연료액적크기와 연소특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Drop Size and the Combustion Characteristics around the Bluff-body)

  • 황상호;김덕줄
    • 한국분무공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.41-48
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    • 2003
  • This work was performed to investigate the distribution of the fuel droplet size around the bluff-body and the combustion characteristics. The bluff-body is used fur the purpose of increasing the combustion efficiency by stabilizing the flame. Diameters of the bluff-body in this experiment are 6, 8, and 10mm and the impingement angles are $30^{\circ},\;60^{\circ}\;and\;90^{\circ}$. The measurement points were at the distances of 20 and 30 mm axially from the nozzle. The geometry of the bluff-body influenced the spray shape and the combustion characteristics. The SMD was acquired by image processing technique (PMAS), and the mean temperatures were measured by thermocouple. In the condition of ${\theta}=60^{\circ}$, the values of SMD are not greatly varied compared to the other conditions. As the angle of bluff-body was increased, the high temperature region was wider along radial direction. When the air-fuel ratio was larger than 5.2, the NOx concentration was decreased, and an increase in the diameter of the bluff-body decreased the NOx of emission.

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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.

자가조직도와 분산분석을 활용한 결빙 형상과 외기 조건의 관계 분석 (Analysis of Relations between Ice Accretion Shapes and Ambient Conditions by Employing Self-Organization Maps and Analysis of Variance)

  • 손찬규;오세종;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.689-701
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    • 2011
  • 본 연구에서는 착빙 환경 요소와 결빙 형상 파라미터의 관계를 자가조직도와 분산분석을 활용하여 분석하였다. 결빙 형상에 영향을 미치는 외기 조건으로 자유류 속도, 대기온도, 대기중 물방울 함유량(LWC), 액적의 평균 직경(MVD)을 선정하였다. 그리고 결빙 형상의 특징이 되는 파라미터로 최대 두께, 결빙한계(Icing limit), 결빙 진행 방향, 결빙면적을 선정하였다. 자가 조직도의 결과는 결빙형상 파라미터에 관계가 있는 외기 조건에 대한 정성적인 관계를 제시하였고 분산분석의 결과는 형상 파라미터에 대한 외기 조건의 영향력의 상대적인 크기와 순위를 정량적으로 제시하였다.

고점도 용액 정밀토출을 위한 노즐 직경 및 표면젖음성 특성 연구 (Study of the Geometry and Wettability of Nozzles for Precise Ejection of High Viscous Liquids)

  • 이상현;배재현;이상민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.123-128
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    • 2021
  • Liquid dispensing systems are extensively used in various industries such as display, semiconductor, and battery manufacturing. Of the many types of dispensers, drop-on-demand piezoelectric jetting systems are widely used in semiconductor industries because of their ability to dispense minute volumes with high precision. However, due to the problems of nozzle clogging and undesirable dispensing behavior in these dispensers, which often result in device failure, the use of highly viscous fluids is limited. Accordingly, we studied the behaviors of droplet formation based on changes in viscosity. The effects of surface energy and the inner diameters of needle-type nozzles were also studied. Results showed that nozzles with lower surface energies reduced the ejection volume of droplets when a smaller nozzle diameter (0.21 mm in this study) was applied. These results indicate that the hydrophobic treatment of nozzle surfaces and the use of smaller nozzle diameters are critical factors enabling the use of highly viscous fluids in precision dispensing applications.

소형로켓엔진에 적용된 스월 동축형 인젝터의 형상변수와 기체-액체 운동량 플럭스 비에 따른 분무특성 (Spray Characteristics According to the Variation of Design Parameters and Gas-liquid Momentum-flux Ratio in a Swirl-coaxial Injector Applied to Small Rocket Engine)

  • 안현종;강윤형;김정수
    • 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.

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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Urea-SCR시스템 액막형 선회분사기의 분사압력변화에 따른 무특성에 관한 연구 (Effect of injection pressure on the atomization characteristics of a liquid sheet-type swirl injector for Urea-SCR system)

  • 김덕진;양동욱;이지근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권5호
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    • pp.510-519
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    • 2013
  • Urea-SCR시스템에 적용하기 위한 액막형 선회분사기의 분사압력변화에 따른 분무특성이 실험적으로 조사되었다. 실험에 사용된 노즐은 형상비 3.1을 갖는 단공 압력식 액막형 선회노즐이며, 노즐선단에 분사되는 유체에 선회류를 형성하기 위한 선회기가 설치되어 있다. 노즐의 분사량 조절은 PWM(pulse width modulation)기법에 의해 제어되었다. 분무의 발달과정은 2차원 PIV에 의해 가시화되었으며, 분무각 변화가 조사되었다. 분무액적의 속도 및 크기는 2차원 PDPA에 의해 상온 대기압 조건에서 측정되었다. 분무구조는 분사압력에 큰 영향을 받으며, SMD는 분사압력 증가에 따라 감소하며 선행연구자의 반실험적 결과와 유사한 경향을 보임을 알 수 있었다.

잉크젯 프린팅 방식으로 제작된 금속 배선의 선폭 및 오차 개선 (Tolerance Improvement of Metal Pattern Line using Inkjet Printing Technology)

  • 김용식;서상훈;김태구;박성준;정재우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.105-105
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    • 2006
  • IT 산업 및 반도체 산업이 발전함에 따라 초소형, 고집적화 시스템의 요구에 대응하기 위해서 고해상도 및 고정밀의 패턴 구현에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구는 각종 산업제품의 PCB(Printed Circuit Board) 및 디스플레이 장치인 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등에 적용되어 널리 응용되고 있다. 현재 널리 사용되는 인쇄 회로 기판은 마스킹 후 선택적 에칭 방식을 적용하여 금속 배선을 형성하는 방식을 적용하고 있다. 이러한 방식은 설계가 변경될 경우 마스크를 다시 제작해야 하는 번거로움이 있어 설계 변경이 용이하지 않고 더욱 길어진 생산시간의 증가로 인하여 생산성 및 집적도가 떨어지게 된다. 따라서 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위한 방안이 여러 가지 측면에서 시도되고 있으며, 그 중에서도 Inkjet Printing 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 Inkjet Printing 방식을 적용하여 금속 배선을 형성하고 선폭과 두께의 오차를 줄여 배선의 Tolerance 를 개선할 수 있는 방안을 제안하였다. Inkjet Printing 방식을 이용한 기존의 금속 배선 형성은 고해상도의 DPI(Dot Per Inch)에서 잉크 액적이 뭉치는 Bulge 현상이 발생되어 원하는 형상 및 배선의 폭을 구현하는데 어려움이 있었다. Bulge 현상은 배선의 불균일성을 야기할 뿐만 아니라 근접한 배선의 간섭에도 영향을 미처 금속 배선의 기능을 할 수 없는 단점을 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 Bulge 현상을 줄이고 배선간의 간섭을 방지하여 원하는 배선을 용이하게 형성할 수 있는 순차적 인쇄 방식을 적용하였다. 본 연구에서는 노즐직경 35um 의 Inkjet Head 와 나노 Ag 입자 잉크를 사용하여 Glass 표면 위에 배선을 형성하고 배선의 폭과 두께를 측정하였다. 또한 순차적 인쇄 방식을 적용하여 700DPI 이상의 고해상도에서 나타날 수 있는 Bulge 현상이 감소하였음을 관찰하였으며 금속 배선의 Tolerance를 10%내외로 유지할 수 있음을 확인하였다.

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완전접촉 경계면 위의 박막유동 특성을 이용한 회전무화기의 형상 설계 (Design of Rotary Atomizer Using Characteristics of Thin Film Flow on Solid Surfaces)

  • 박부성;김보흥
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권12호
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    • pp.1473-1482
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    • 2013
  • 벨 디스크(Bell disc, 오토마이저 Atomizer)를 사용한 회전식 도장기술은 뛰어난 도료 전달효율, 도장 패턴 및 입자크기의 균일성, 스프레이 건 방식에 비해 적은 압축공기 사용량 등의 장점이 있다. 또한 회전식 분무기는 모든 페인트 재료에 적용할 수 있고 자동차 연속도장 같은 대규모 도장이 필요한 환경에 적합하다. 도장기기의 성능과 밀접하게 관계된 도장품질은 벨 디스크 표면설계에 따른 액적 크기와 균일성에 의해 결정된다. 따라서 이번 연구는 도료의 점성, 밀도, 표면친화도 등의 염료 특성이 고려된 작동하는 벨 디스크의 회전수, 직경, 표면의 각도, 무화시의 박막두께에 대한 모델링을 시행하여 표면설계 방법의 기초를 수립하였다.