• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.353-360
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• 2011

액적 충돌은 물방울 형성 및 분무 유동 등의 현상을 예측하는데 있어 매우 중요하다. 이러한 액적 충돌은 액적 속도, 충돌 파라미터, 액적 크기비에 영향을 받아, 충돌 후 거동 특성이 결정된다. 충돌 후 액적은 반사, 합일, 스트레칭 분리, 리플렉시브 분리와 같은 거동 특성을 갖는다. 본 연구에서는 레벨셋 방법을 사용하여 충돌 후 액적 거동 특성에 대한 이상유동 해석을 수행하였다. 정면충돌 현상에 대한 2차원 축대칭 해석으로부터 합일 및 리플렉시브 분리 현상을, 비중심충돌 현상에 대한 3차원 해석으로부터 합일, 리플렉시브 분리, 스트레칭 분리 현상을 예측할 수 있었다. 이러한 해석 결과는 기존 실험 및 이론적 연구 결과와 일치하는 결과를 보였다. 또한, 초기 액적의 부피비에 대한 수송 방정식을 사용하여 충돌하는 두 액적의 성분을 추적하였다. 이로부터 크기가 다른 두 액적의 정면충돌에 대한 액적 성분 추적을 통해 액적 거동 및 액적 성분에 대해 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.54-60
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• 2000

액적 발생기는 Rayleigh의 액적 분열 이론에 기초한 액적 발생기가 주류를 이루고 있으며, 모세관 액주의 진동 방법에 따라 여러가지 액적 발생기가 고안되었다. 현재는 액전 발생의 표준장비로 VOAG(Vibrating Orifice Monodisperse Aerosol Generate)가 사용되고 있다. 단일 액적을 사용한 연소실험에는 적하방법이나 필라멘트에 매달린 액적을 분리하여 사용하는 방법이 더 효과적임을 알았다 단일 액적을 분리하는 방법은 액적을 대전시켜 액적 흐름에서 단일 액적을 분리하는 방법을 사용한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-84
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• 2001

액적화학은 SO4$^{-2}$ 생성에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 OH와 HO$_2$ 라디칼 생성에도 영향을 미친다. 따라서 기존 기상 광화학반응에 액적화학을 추가하여 산성비 모사를 하여왔다. 그러나 액적화학을 추가하기 위해서는 기액간의 물질전달을 포함하여야 하고 액적화학반응속도와 기상화학반응속도가 크게 다름으로써 수치적 풀이의 어려움이 가중되는 문제가 있다. 따라서 기존 연구에서는 기액간의 평형 및 시간 분리 등의 가정을 사용하여 액적화학 반응 추가에 따른 문제를 해결하여 왔다. 본 논문은 이러한 수치단순화의 정확도를 평가하려 한다. (중략)

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.337-346
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• 2014

본 연구는 주기적 강제 진동이 가해지는 표면의 액적 모드 특성과 표면에 놓인 액적의 제거에 대한 조건을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 거동을 명확하게 관찰하기 위해 아크릴 표면에 Teflon 코팅을 진행하여 접촉각을 높였고, 히스테리시스는 25도 이내로 진행하여 액적의 거동이 보다 쉽게 진행되도록 하였다. 본 실험은 먼지가 적은 청정실에서 실험이 진행되었다. 제작된 소수성 표면에 놓인 액적의 실제 공진 주파수를 예측하기 위해 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 두 개의 초고속카메라를 액적의 상면과 측면에 설치하여 2가지 측면에서 액적의 다양한 형상 변형 특성- 모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 좌우 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 값 비교결과 실제 공진 주파수 값들의 차이가 약 18% 이하로 관찰되었으며, 이러한 차이는 접촉선 마찰, 비선형 벽 고착, 실험의 불확실성 등에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 사용된 스피커에 상대적으로 낮은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 고정된 상태에서 좌우 대칭적인 액적 형상진동이 나타났다. 반면, 높은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 비고정된 상태가 되면서 더 활발한 형상 진동이 나타났다. 가진 주파수가 모드 주파수와 일치할 경우에는 액적의 로브 크기가 주변부 주파수 일 때 보다 비교적으로 컸으며, 같은 전압을 인가 할 경우, 표면에 놓인 액적의 미소 액적 발생 및 완전한 제거는 2차 모드에서만 진행되는 것을 실험을 통해 규명하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.489-494
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• 2013

본 연구는 주기적인 강제 진동이 가해지는 액적의 모드 특성을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 공진 주파수 예측을 수행하여 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 초고속카메라를 사용하여 액적의 다양한 변형 특성-모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 해석 및 실험결과와의 비교에 있어 공진 주파수 값의 차이가 약 15% 이하라는 것이 도출되었으며 이러한 차이의 발생 원인으로 접촉선 마찰, 비선형벽 고착, 실험의 불확실성 등에 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 접촉선이 고정되어있을 경우와 작은 진폭 조건 하에서 액적의 모양은 대칭형상을 가졌으며, 공진 주파수에서의 로브의 크기는 주변부 주파수에서의 로브 크기보다 더 크게 된다는 점을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제11권2호
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• pp.75-80
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• 2006

The present article proposes a new droplet collision model including the stretching separation regime and the formation of satellite droplets. The new model consists of several equations to calculate the post-collision characteristics of colliding droplets and satellite droplets. These equations are derived from the energy balance of droplets between before and after collision. For binary collision of water droplets, the new model shows good agreement with experimental data far the number of satellite droplets.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.94-97
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• 2004

Study of a micro chemical plant consisted with droplet generation, digital sorting and separation was conducted. The droplet generation was quantitatively characterized. The digital sorting brought effective reaction by shortening the droplet size and the pitch of droplet generation simultaneously. To prevent the unfavorable higher order reaction, perfect separation of droplets was visualized.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1891-1896
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• 2004

The present article proposes a new droplet collision model including the stretching separation regime and the formation of satellite droplets. The new model consists of a several equations to calculate the post-collision characteristics of colliding droplets and satellite droplets. These equations are derived from the energy balance of droplets between before and after collision. For binary collision of water droplets, the new model shows good agreement with experimental data for the number of satellite droplets. Nevertheless, it is thought that, in order to guarantee the generality of the new model, the improvements should be performed to consider the effects of the bouncing and the reflexive separation, which is essential process in the collision of hydrocarbon droplets.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.339-347
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• 2022

하이브리드 로켓의 후연소실(post chamber)은 액화된 연료의 추가적 연소를 유도하여 엔탈피 상승으로 이어지도록 한다. 후연소실이 있는 하이브리드 로켓에 파라핀 왁스를 연료로 사용하는 경우, 연소초기에만 비정상 연소 압력진동이 관찰된다. 본 연구는 비정상 연소 압력진동의 발생과 액적의 추가적 연소 사이의 상관관계를 확인하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 후연소실 연소를 가시화하고 POD 기법을 활용한 이미지 분석을 수행하였다. 또한 모드 재구성을 통해 액적의 거동을 포함하고 있는 모드를 분리하여 비정상적인 연소압력의 진동과 액적의 연소 사이의 상관관계를 조사하였다. 일련의 실험에서는 후연소실로 유입되는 액화 연료량과 액적발생을 조절하여 비정상 연소압력 진동의 변화를 유도하였다. 실험결과에 의하면 파라핀 왁스의 연소 초기에만 관찰되는 비정상 연소압력 진동은 후연소실에서 발생하는 액적의 추가적인 연소가 그 발생원인임을 알 수 있다.