• 제목/요약/키워드: 이중 분무

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이중 오리피스 연료 노즐 최적설계 (Optimum Design of Dual Orifice Fuel Nozzle)

  • 임오강;최은호;김성섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.407-416
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    • 2007
  • 가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.

준3차원적 공간분포 계측에 의한 액체추력기 인젝터 연료분무의 분열 및 확산 거동에 관한 연구 (A Study on the Disintegration and Spreading Behavior of Fuel-spray Emanating from a Liquid-thruster Injector by Pseudo-3D Spatial Distribution Measurement)

  • 김진석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.9-17
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    • 2008
  • 액체추진제 추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 분열과 확산거동을 파악하기 위해 이중모드 위상 도플러속도계(DPDA)를 사용하여 분무액적의 준3차원적 공간분포를 계측하고 도시한다. 분무는 27.6 bar의 분사압력 조건에서 길이-직경비가 1.67인 노즐 오리피스로부터 지면에 수직으로 분사된다. 분무 액적의 수직 및 수평방향 평균속도, SMD, 그리고 체적유속은 분무의 상류/중심에서 하류/외곽으로 이동함에 따라 분무분열에 의해 그 크기가 감소한다. 분무특성 인자들의 대칭적 분포 경향에도 불구하고 그들의 절대값은 노즐 오리피스 중심축을 기준으로 대칭이 아니다.

소형 액체로켓엔진 인젝터 분무의 연료분사압력 변이에 따른 액적의 공간분포 특성 (Spatial Distribution Characteristics of Small LRE-injector's Spray-droplet According to the Variation of Fuel-injection Pressure)

  • 정훈;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 소형 액체로켓엔진 인젝터 분무의 공간분포 특성 규명을 위해 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)를 이용한다. 분사압력 및 분무확산방향 이동거리를 변화시켜 분무액적의 크기, 속도 등을 측정하고, 산술평균직경(AMD), Sauter 평균직경(SMD), 수밀도, 스팬(span of drop size distribution), 그리고 체적 유속(volume flux) 등의 분무 매개변수를 도출하여 인젝터 분무의 분열특성을 고찰한다. 분사압력이 증가함에 따라 분무액적의 수밀도, 스팬, 그리고 체적 유속은 증가하지만, AMD는 감소하였다.

액체추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 분열 및 확산 거동 (Disintegration and Spreading Behavior of the Spray emanating from a Liquid-thruster Injector)

  • 김진석;정훈;김정수;김성초;박정
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.113-116
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    • 2008
  • 액체추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 분열과 확산거동을 파악하기 위해 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)를 사용하여 분무액적의 준3차원적 공간분포를 계측하고 도시한다. 분무는 27.6 bar의 분사압력 조건에서 길이-직경비가 1.67인 노즐 오리피스로부터 지면에 수직으로 분사된다. 분무액적의 수직 및 수평방향 평균속도, AMD, SMD, 그리고 부피플럭스는 분무의 상류/중심에서 하류/외곽으로 이동함에 따라 분무분열에 의해 그 크기가 감소한다.

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이중분무에서 분무특성과 에칭특성의 상호상관 (Correlation Between Spray Characteristics and Etching Characteristics in Twin Spray)

  • 정지원;김영진;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권4호
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    • pp.449-455
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    • 2004
  • The objective of this study is to obtain the correlation between the spray characteristics and the etching characteristics for the optimization of etching system in the micro fabrication industry. The etching characteristics such as etching rate were measured under different conditions. The single spray characteristics such as droplet size and velocity were measured by PDA system. These were compared to the etching characteristics. The twin spray characteristics in the overlap region were analyzed to predict the effect of them on the etching characteristics with the pitch and also were compared to the single spray. The etching rate was increased in case of high spray pressure and in the region of spray center. It was found that the etching characteristics could be correlated with the single spray characteristics and the twin spray characteristics were correlated with the etching characteristics.

디스크형 노즐의 분무특성에 관한 실험적 연구 (An Experiment Study on Spraying Characteristics of Swirl Disc Type Nozzles)

  • 곽현환;이중용;김영주;장금송
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.90-96
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    • 2003
  • 약액의 분무입경, 분무각, 분무량은 방제의 효율성과 관련된 중요한 요소로서, 노즐의 형상 설계는 이러한 요소를 결정하는 것에 큰 영향을 준다. 특히 비교적 낮은 압력에서 분무가 되어야 하는 배부식 방제기에서 노즐의 역할은 더욱 커지는데, 노즐의 성능 향상은 분무를 원활하게 하여 농약 사용량을 줄이고, 또한 무화 압력을 낮추어 작업의 편리성을 도모하며, 에너지 절감 효과도 기대 할 수 있다. (중략)

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비충돌형 인젝터로부터 발생하는 액체추진제 분무의 준3차원 구조 (A Pseudo 3-Dimensional Structure of the Liquid-propellant Spray Emerging from Nonimpinging-type Injector)

  • 정훈;김정수;박정
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.17-24
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    • 2010
  • 비충돌형 인젝터로부터 발생하는 액체추진제 분무의 준3차원 구조를 규명하기 위한 연구를 수행하였다. 인젝터 출구 근처에서의 분무 형상을 고속카메라를 사용하여 촬영하였고, 인젝터 분무에서 주기적 흘림현상이 관찰되었다. 또, 이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)로 분무특성 매개변수(속도, 직경, 부피유속 등)를 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 파악하였다. 본 실험은 분사압력 17.2~27.6 bar의 조건에서 분사축방향 및 확산방향 거리를 변화시키며 수행하였다.

소형 액체로켓엔진 인젝터 분무의 분사압력 변이에 따른 미립화 특성 (Atomization Characteristics of Small LRE-Injector Spray According to Injection Pressure Variation)

  • 정훈;김진석;김정수;박정
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.125-128
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    • 2008
  • 이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)를 이용하여 소형 액체 로켓엔진 인젝터 분무의 미립화 특성을 고찰하였다. 분무액적의 반경방향 이동에 따른 속도, 크기, 수밀도, 부피플럭스 등을 다양한 분사압력에서 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 규명한다. 분사 압력이 증가함에 따라 분무액적의 속도, 난류강도, 수밀도, 그리고 부피플럭스는 증가하지만, 산술평균 직경($D_{10}$)과 분무액적의 증발율에 대한 척도인 Sauter Mean Diameter($D_{32}$)로 표현되는 액적의 크기는 감소하였다. 또, 속도와 부피플럭스는 Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD)에 비례하는 것을 알 수 있었다.

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준 3차원 공간분포 계측에 의한 액체 추력기 인젝터의 분무거동 해석 (An Analysis on Spray Behavior of Liquid-thruster Injector through Pseudo-3D Distribution Measurement)

  • 김진석;정훈;김정수;김성초
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.141-144
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    • 2008
  • 액체추진제 추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 미립화 특성과 공간 분포를 파악하기 위해 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)를 사용한다. 평균속도, Sauter 평균직경, 그리고 속도섭동과 같은 분무특성 인자들을 다양한 분무축 및 반경방향 위치에서 계측한다. 이러한 데이터를 반경축상에 정량화하고 직경과 난류강도와의 상관관계를 밝히는데 사용한다. 분무 동적거동의 가시적 이해를 돕기위해, 노즐 오리피스의 기하학적 축과 반경방향이 이루는 좌표에 분무입자들의 속도벡터를 도식화한다.

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액체추진제 추력기 인젝터 분무액적의 2차원 공간분포 (Two-Dimensional Distribution of Spray Droplets Emanating from an Injector of Liquid-Propellant Thruster)

  • 정훈;김진석;김정수;김성초;박정;장기원;서혁
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.135-138
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    • 2007
  • 액체추진제 추력기에 사용되는 인젝터 분무액적의 2차원 공간분포 특성을 이중모드 위상도플러속도계(dual-mode phase Doppler anemometry, DPDA) 기법을 적용하여 고찰하였다. 분무액적의 속도, 난류강도, Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD), 수밀도, 그리고 체적플럭스 등의 분무분열특성 매개변수 변이를 정량화 하여 인젝터 분무의 거시적 거동을 규명한다. 본 연구는 추력기의 성능특성 이해는 물론 새로운 추력기의 설계기반 구축에 기여할 수 있을 것이다.

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