• 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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.4
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• pp.353-360
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• 2011

The prediction of binary droplet collisions is important in the formation of falling drops and the evolution of sprays. The droplet velocity, impact parameter, and drop-size ratio influence the interaction between the droplets. The effect of these parameters results in complicated collision phenomena. Droplet collisions can be classified into four types of interactions: bouncing, coalescence, reflexive separation, and stretching separation. In the present study, the interfacial flow problem of the droplet collision was numerically simulated by using the level set method. 2D axisymmetric simulations on the head-on collisions and 3D simulation on the off-center collisions were performed. The numerical results of droplet behavior after the collision agreed well with the experimental and analytical results. The mixing of the mass of the initial droplets after the collision was also predicted by using different species index of colliding droplets.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.394-401
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• 1995

본 연구는 중심부에 액체, 외주부에 산화제가 흐르는 기액 동축분류의 유동장에 대한 것이다. 기액 동축 분사기는 연료의 분사량이 적은 소형 연소시스템을 고려하여, 실험은 연공비(W1/Wa)가 0.6 이하를 대상으로, 물과 공기를 사용하여 분사조건에 따른 분무특성과 기액 2상 분무류의 기본구조를 조사하여 액적의 확산, 기액혼합특성에 대하여 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 반경방향 기상속도분포 및 액적유속분포는 분구직경 및 분사조건에 관계없이 정규분포에 가까운 형태를 취하고 있으며, 각각 식 (2) 및 (3)으로 나타낼 수 있다. 기상속도는 반치폭은 축방향에 따라 일정한 구배 (≒4.6)로서 증가하며, 기상만의 단상분류의 구배(≒6)에 비해서 완만하다. 액적유속 반치폭은 축방향에 따라 더욱 완만한 구배(≒3.1)로서 증가한다. 무차원 액적유속분포는 축방향에 따라 일정한 구배(n≒1.5)로서 감소한다. 액적의 확산은 상대적으로 기액유량비가 클수록 효과적으라고는 말할 수 없고, 최대 확산을 이루는 최적의 기액유량비가 존재한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.5 no.3
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• pp.71-78
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• 2001

This paper presents the results of an experimental investigation on the combustion of single droplets arrays of Ethyl alcohol and kerosene fuel droplets in atmospheric pressure. The initial droplet diameters, d$_{0}$, were nominally 1.3~1.8mm, and inter-droplet separation distance l(l/do=1.31~2.60). experimental results indicate that burning rate constants(K) of ethyl alcohol and kerosene droplets were independent of initial droplet size as 0.0083, 0.0095 $\textrm{cm}^2$/sec. For 1-D droplet array's kerosene fuel droplet, burning rate constants(K) decreases with decreasing normalized inter-droplet distance. Normalized inter-droplet distance has stronger effect on 2nd fuel droplet than 3rd fuel droplet. When normalized inter-droplet distance is larger than 2.60, the effect of droplet spacing on droplet life is very small.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.1
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• pp.114-122
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• 2015

In the high convective gas flow condition, irregular shaped water waves from which droplet entrainment occurs are generated under horizontally stratified two-phase flow condition. KAERI proposed a new mechanistic droplet entrainment model based on the momentum balance equation consisting of the shear stress, surface tension, and gravity forces. However, this model requires correlation or experimental data of several physical parameters related to the wave characteristics. In the present study, we tried to measure the physical parameters such as wave slope, wave hypotenuse length, wave velocity, wave frequency, and wavelength experimentally. For this, an experiment was conducted in the horizontal rectangular channel of which width, height, and length are, respectively, 40 mm, 50 mm, and 4.2 m. In the present test, the working fluids are chosen as air and water. The PIV technique was applied not only to obtain images for phase interface waves but also to measure the velocity field of the water flow. Additionally, we developed the parallel wire conductance probe for the confirmation of wave height from PIV image. Finally, we measured the physical parameters to be used in the validation of new droplet entrainment model.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.53-57
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• 2007

고속회전의 원심력으로 연료를 공급하고 액체연료의 미립화를 초래하는 회전연료분무장치에 대한 분무특성 시험연구를 수행하였다. 특정한 공간상에 존재하는 액적의 특성을 이해하고자 고속회전 연료분사시스템을 설계 제작하였다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 회전연료노즐, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 액적의 크기와 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)시스템을 사용하였고, ND-Yag Laser를 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 고속회전 연료분사시스템의 분무특성을 확인할 수 있었고, 회전속도는 액적 크기, 속도, 분무각 및 분무패턴 등의 분무특성에 주요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.135-138
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• 2007

Two-dimensional distribution characteristics on the spray droplets emanating from an injector employed in a liquid-propellant thruster are investigated through dual-mode phase Doppler anemometry (DPDA). Spray-breakup characteristic parameters such as spray droplet velocity, turbulent intensity, Sauter mean diameter (SMD), number density, and volumetric flux are quantified to scrutinize the macroscopic behavior of injector-spray breakup. The present study will be able to contribute to the comprehension for performance features of the thruster in current use and to the design engineering of a brand-new thruster as well.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1-8
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• 2008

Dual-mode Phase Doppler Anemometry (DPDA) was used to scrutinize the spatial distribution characteristics of spray emanating from a small Liquid-Rocket Engine (LRE) injector. Droplet size and velocity were measured according to the variation of injection pressure along the plane normal to the spray stream and then the spray characteristic parameters such as Arithmetic Mean Diameter (AMD), Sauter Mean Diameter (SMD), number density, span of drop size distribution, and volume flux were deduced for an investigation of spray breakup characteristics. As the injection pressure increases, the number density, span, and volume flux of spray droplets become higher, whereas the AMD gets smaller.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.14 no.2
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• pp.1-9
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• 2010

LES(Large eddy simulation) of breakup and droplet atomization of a liquid jet into cross turbulent flow was performed. Two phase flow of gas and liquid phases were modeled by the mixed numerical scheme of both Eulerian and Lagrangian methods for gas and liquid droplet respectively. The breakup process of a liquid column and droplets was observed by implementing the blob-KH wave breakup model. The penetration depth into cross flow was comparable with experimental data for several variants of the liquid-gas momentum flux ratio by varying liquid injection velocity. SMD(Sauter Mean Diameter) distribution downstream of jet was analyzed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.179-179
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• 2006

산업기술의 고도화에 따른 IT 산업의 급속한 발전으로 각종 전자, 정보통신기기에 대해 더욱 소형화 고성능화를 요구하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 더욱 향상된 기능을 가지고 각종 소자 부품의 개발과 동시에 유독 물질 발생이 없는 청정생산기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기 되어 왔다. 이러한 요구에 부응하여 기술들이 개발되고 있으며 그 중의 하나로 잉크젯 프린팅 기술이 연구되고 있다. 특히 Dod(Drop on Demand) 방식의 잉크젯은 가정용 프린터로 개발되어 널리 보급된 기술이지만, 이 기술을 PCB 제조기술에 전용하면 친환경 생산공정으로 부품 성장밀도를 증대 시킬 수 있다. 기존의 PCB 제조기술은 전극과 신호 패턴을 형성시키기 위하여 노광공정과 에칭공정을 반복적으로 사용하고 있는데, 노광공정에서 쓰이는 마스크와 유틸리티 설비 유지 비용의 문제가 대두되고 있다. 노즐로부터 분사된 잉크 액적들의 집합으로 기판위에 점/선/면의 인쇄이미지를 구현하게 된다. 그러므로 인쇄 해상도는 잉크액적 및 인쇄 방법, 기판과의 상호작용에 크게 의존하게 된다. 잉크 액적과 기판의 상호작용에 영향을 미치는 요소로는 잉크의 물리화학적 물성(밀도, 점도, 표면장력), 잉크 액적의 충돌 조건(액적 지름, 부피, 속도), 그리고 기판의 특성(친수/소수성, Porous/Nonporous, 표면조도 등)을 들 수 있겠다. 우선적으로 노즐을 통과해서 분사되는 액적의 크기에 따라 기판위에 형성되는 라인의 두께 및 폭이 결정된다. 떨어진 액적이 기판위에서 퍼지는 것을 UV 조사를 통한 가경화 과정을 통해서 최종적으로 라인의 투께 및 폭을 조절하려고 한다. 따라서 선폭 $75{\mu}m$의 일정한 미세 배선을 형성시키기 위해 액적 크기 조절과 탄착 resist 액적 표면의 UV 가경화 조건으로 구현하려고 한다. 또한 DPI(Dot Per Inch) 조절을 통한 인쇄로 탄착 resist의 두께 확보 후 에칭시 박리되는 현상을 억제 시키려 한다.