• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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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.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권3호
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• pp.14-21
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• 2006

A numerical simulation of the binary collision dynamics of water drops for size ratios of 1 and 0.75, for the Weber number range of 5 to 100, and for all impact parameter is reported. Two different types of separating collisions, namely reflexive and stretching separations, are identified. A numerical method is based on a fractional-step method with a finite volume formulation and the interface is tracked with Volume of Fluid(VOF) method, including surface tension. Numerical results for size ratios 1 and 0.75 are reasonablely compared with Ashgriz and Poo's experimental results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.1-1
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• 2002

PLLIF(Planar Laser Liquid Induced Fluorescence) 기법은 분무장을 교란시키지 않고 고해상도의 2차원 질량분포를 빠르게 측정할 수 있기 때문에 기존의 기계적인 분무 분포 측정방법의 한계를 극복하였을 뿐만 아니라 접근이 불가능하였던 인젝터 근방의 분무에 대한 중요한 정보를 제공하고 있다. 그러나 레이저 광을 받은 액적에 의한 산란광의 강도가 클 경우에는 인접한 액적들을 형광시킬 수 있고 액적의 형광신호가 액적들을 통과하면서 감쇠되는 이차산란에 의한 오차는 PLLIF 기법의 정량화에 가장 큰 난점으로 인식되고 있다. 특히 이러한 현상은 분무 분포의 밀도가 높고 액적의 크기가 클수록 강하게 나타나는데, 액체로켓에서 일반적으로 사용되고 있는 like-doublet 인젝터는 이러한 분무 특성을 갖는다. 따라서 Mechanical Patternator 및 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)로부터 측정한 like-doublet 인젝터의 분무 질량 분포 결과와 비교하여 이차산란에 의한 오차를 파악하여 PLLIF 기법의 적용 가능성을 진단하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.609-617
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• 2012

충돌, 퍼짐 및 수축을 포함한 나노입자 혼합 액적의 거동에 대한 수치모사를 수행하였다. 기체-액체 상경계면은 벽면에서의 접촉각 이력현상을 포함한 레벨셋 방법을 이용하여 해석하였다. 액적 내부의 나노입자 분포를 해석하기 위하여 물질의 열확산을 반영한 농도 방정식을 해석에 포함하였다. 수치해석 결과로부터 나노 입자의 분포는 온도의 불균일 분포에 크게 영향을 받는 것을 확인하였다. 나노입자의 농도 집중도에 의한 표면 장력 및 접촉각변화 효과에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.103-108
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• 2009

The droplet impact and merging process on a flat substrate with contact angle hysteresis is numerically studied. The droplet deformation is determined by an improved level-set method employing a sharp-interface technique for the stress condition at the liquid-gas interface and the contact angle condition at the liquid-gas-solid interline. Based on the computations, the droplet impact and merging pattern is investigated to find the optimal condition in manufacturing a micro-line. The effects of dynamic contact angles and droplet spacing on droplet motion are quantified.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2013

In this paper an experimental study is presented to investigate the dynamic behavior of impacting droplet onto a liquid film. The main parameters are the droplet velocity and the thickness of the liquid film. Photographic images are presented to show the formation of crown, central jet and disintegrating droplet from the central jet. The emphasis is on presenting the time evolution of crown diameter, crown height, central jet height and the size of disintegrating droplet from the central jet. The diameter and height of crown are higher for faster droplet and thinner liquid film. On the other hand, the height of central jet are higher for faster droplet and thicker liquid film. The size of disintegrating droplet from the central jet heavily depends on the droplet velocity; Larger droplet is produced with faster falling droplets.

• 한국분무공학회지
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• 제28권4호
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• pp.161-168
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• 2023

Droplet impingement on solid surfaces is pivotal for a range of spray and heat transfer processes. This study aims to optimize the cooling performance of single droplet impingement on heated textured surfaces. We focused on maximizing the cooling effectiveness or the total contact area at the droplet maximum spread. For efficient estimation of the optimal values of the unknown variables, we introduced an enhanced Genetic Algorithm (GA) and Particle swarm optimization algorithm (PSO). These novel algorithms incorporate its developed theoretical backgrounds to compare proper optimized results. The comparison, considering the peak values of objective functions, computation durations, and the count of penalty particles, confirmed that PSO method offers swifter and more efficient searches, compared to GA algorithm, contributing finding the effective way for the spray and droplet impingement process.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1281-1282
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• 2011

• 한국가시화정보학회지
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• 제13권1호
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• pp.49-53
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• 2015

Recently, researches for droplet impact phenomena have been faced a new phase in the direction of studying the effect of complex external conditions (e.g. wettability, temperature, morphology, electric field, etc.) for depth understanding and precise controlling in various applications. Hence, here we investigated the electrified droplet impact phenomena, because there were few quantitative researches for electrified droplet impact when we considering many real applications such as electrospray, electrohydrodynamic (EHD) jet printing. To observe interaction effect of surface charge between substrate and droplet simultaneously, micro-droplets with various Reynolds number (Re) and Weber number (We) were dripped on super-hydrophobic surface with existence and nonexistence of electrical surface charge. It shows three kinds of impact behaviors, fully bouncing, partial bouncing, and splashing with different We. Also, charged droplet bounced higher on electrically charged surface than on non-charged surface. Additionally, transition regions of three impact behaviors were classified quantitatively with water hammer pressure value, which means instant pressure inside droplet at the impact moment.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권1호
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• pp.26-30
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• 2023

Interaction of a droplet and substrate is important to determine the coating and final deposition pattern in inkjet printing system. In particular, an accurate deposition of the droplet should be guaranteed for high-resolution patterning. In this study, we performed high-speed shadowgraph experiments on droplet train impact in inkjet system. From the high-speed images, we observed an unexpected bouncing phenomenon. We have found two factors affecting bouncing regime; the Weber number and the curvature of deposited droplet. Experimental results indicate that there is a critical curvature diameter of deposited droplet, which splits into bouncing and merging regime. From this result, we obtained a power-law behavior between the Weber number and the curvature. The understanding of bouncing phenomena helps to improve the accuracy and productivity of inkjet printing.