• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권3호
• /
• pp.205-209
• /
• 2017

고온으로 가열된 고체 표면 위를 타원형 액적이 충돌할 때, 구형 액적 충돌 거동과 다른 비축대칭적인 퍼짐 거동이 발생하여 반동 높이 조절이 가능하다고 보고되었다. 본 연구에서는 타원형 액적 종횡비가 퍼짐 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 충돌 거동은 동기화된 두 대의 고속카메라를 이용하여 두 측면에서 관찰하였고, 액적의 장축과 단축에서의 액적 퍼짐 너비를 각각 조사함으로써 퍼짐 특성을 분석하였다. 실험 결과에서 종횡비가 클수록, 액적 단축의 최대 퍼짐 너비는 증가하는 데 반해, 액적 장축의 것은 큰 변화가 없는 것으로 나타나는 데, 이는 수축 과정에서 액적 정렬을 촉진하고 반동 억제에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 추가적으로 액적 종횡비와 충돌 속도가 동시에 큰 영역에서 발생하는 반동 거동과 액적 분열 현상에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1508-1515
• /
• 2003

In this study, the image processing program for deducing parameters of the elliptic shape of the partially overlapped liquid droplets was developed using the randomized Hough transform and the parameter decomposition. The procedure for the shape detection consists of three steps. For the first step, the candidate centers of ellipses are determined by the geometric property of the ellipse. Next, the rest parameters are estimated by the randomized Hough transform. In the final step for the post-processing, optimally approximated parameters of ellipses are determined. The developed program was applied to the simulated overlapped ellipses, real overlapped droplets, and real spray droplets. The shape detection was very excellent unless there existed inherent problems in original images. Moreover, this method can be used as an effective separating method for the overlapped small particles.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.1783-1788
• /
• 2003

In this study, the image processing program for deducing parameters of the elliptic shape of the partially overlapped liquid droplets was developed using the randomized Hough transform and the parameter decomposition. The procedure for the shape detection consists of three steps. For the first step, the candidate centers of ellipses are determined by the geometric property of the ellipse. Next, the rest parameters are estimated by the randomized Hough transform. In the final step for the post-processing, optimally approximated parameters of ellipses are determined. The developed program was applied to the simulated overlapped ellipses, real overlapped droplets, and real spray droplets. The shape detection was very excellent unless there existed inherent problems in original images. Moreover, this method can be used as an effective separating method for the overlapped small particles.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.90-95
• /
• 2016

Leidenfrost drops with ellipsoidal shaping can control the bouncing height by adjusting the aspect ratio(AR) of the shape at the moment of impact. In this work, we focus on the effect of the AR and the impact Weber number(We) on the non-axisymmetrical spreading dynamics of the drop, which plays an important role in the control of bouncing. To understand the impact dynamics, the numerical simulation is conducted for the ellipsoidal drop impact upon the perfect non-wetting solid surface by using volume of fluid method, which shows the characteristics of the spreading behavior in each principal axis. As the AR increases, the drop has a high degree of the alignment into one principal axis, which leads to the consequent suppression of bouncing height with shape oscillation. As the We increases, the maximum spreading diameters in the principal axes both increase whereas the contact time on the solid surface rarely depends on the impact velocity at the same AR. The comprehensive understanding of the ellipsoidal drop impact upon non-wetting surface will provide the way to control of drop deposition in applications, such as surface cleaning and spray cooling.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권7호
• /
• pp.579-589
• /
• 2015

본 연구의 목적은 수직으로 강제 진동하는 소수성 표면 위에 놓인 액적의 유동 및 증발 특성을 이해하는 것이다. 액적의 공진주파수를 예측하기 위해서 Lamb과 Strani and Sabetta의 이론적 고유진동수식을 이용하였고, 실험값과 비교하여 보다 근접한 고유진동수 식에 대해 타당성을 검증하였다. 액적의 형상 및 내부 유동을 가시화하기 위해 초고속카메라, 초접사렌즈 그리고 연속광을 사용하여 진동하는 소수성 표면 위 액적의 유동 및 증발 특성을 확인하였다. 그 결과 각각의 모드에서 액적은 다양한 형상을 가졌으며, 각각의 액적 내부에서 복잡한 와류가 관찰되었다. 일반적으로, 유동흐름이 대칭축을 따라 위로 상승하여 액적상단에서 표면을 따라 접촉선부근으로 이동하였고, 2차, 4차 모드는 분기형, 6차, 8차 모드는 큰 타원형의 유동패턴을 갖는 것을 확인하였다. 여러 가지 모드 중 4차 모드에서 가장 빠른 유동속도를 가졌으며, 다음은 8, 6, 2차 모드 순서였다. 네 가지 진동 모드에서의 증발률은 4, 8, 6, 2차 모드 순서로 빨랐으며, 각각의 공진에서는 그 주위 주파수 영역보다 빠른 증발률을 보였다. 마지막으로 진동을 이용한 액적의 증발은 4차 모드에서 진행되어야 보다 효율적인 진동 증발을 유도할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.325-333
• /
• 2012

원형 및 타원노즐의 내부유동과 외부유동의 상관관계를 알아보기 위해 실험적 연구가 수행되었다. 분사압력에 따라 유량, 분무각, 액적크기 등의 외부유동에 관해 관찰하였고, 노즐 내부유동의 유속 및 압력분포 등을 수치해석을 통해 정량적인 결과를 도출하였다. 외부유동의 경우, 동일한 압력조건하에서 타원형 노즐의 경우, 원형 노즐에서 나타나지 않는 표면분열의 분무특성을 관찰할 수 있었고, 수치해석을 통해 노즐 내부의 유동을 분석한 결과, 원형의 경우와는 달리 타원형 노즐의 단축에서 내부유동의 재부착이 노즐 벽면에서 발생되었다. 타원노즐 외부유동의 표면분열이 내부유동에 따른 결과라고 판단된다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.33-39
• /
• 2021

Y-jet nozzle has a wide fuel flow rate range and turn-down ratio, thus, it is used in industrial boilers, furnace and agricultural atomizer. However, it has asymmetrical spray characteristics due to the nozzle design factors. Therefore, in this study, asymmetric spraying characteristics of the elliptical Y-jet nozzle was studied by using the lab-scale spray apparatus. As a result, the elliptical Y-jet nozzle had lower gas mass flow rate than circular Y-jet nozzle at same gas pressure, because of bigger shear stress due to the wider inner surface at the elliptical Y-jet nozzle. Larger SMD was measured on the elliptical Y-jet nozzle than the circular Y-jet nozzle. When SMD was measured in the X_Axis direction at the same gas mass flow rate, the elliptical Y-jet nozzle with an aspect ratio of 2:1 showed greater asymmetry than the others.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.682-685
• /
• 2017

본 연구는 비원형 Effervescent Type 이유체 노즐의 분사 특성을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위해 거의 동일한 노즐 출구 면적으로 가공한 2종류의 비원형 노즐 (E1, E2)과 1종류의 원형 노즐 (C)을 대상으로 비교 실험을 진행하였다. 이때 노즐에 장착된 Aerorator는 노즐 출구 면적과의 Aspect Ratio를 맞추기 위해 지름이 다른 3종류를 사용하였다. 따라서 각 노즐마다 3가지의 Aspect Ratio에 따라 3번의 실험을 진행하였으며, 전체 총 9종의 실험이 진행되었다. 실험은 Liquid의 유량을 고정시킨 후, 유입되는 Air의 양을 제어하며 진행하였으며, 노즐 내부 압력과 액적의 크기 (SMD)를 측정하고 노즐에서 분사 이미지를 촬영하였다. 이를 통해 3종의 노즐의 유량 계수를 압력 분무방정식과 Jedelsky 방정식을 비교 계산하였고, Jedelsky 방정식이 약 4배 정도 더 큰 값을 갖는 것을 확인하였다. 노즐에서 분사되는 SMD는 원형보다 비원형에서 더 작은 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 유량 계수 값의 차이 의해 야기된 것으로 예상된다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.146-152
• /
• 2017

An experimental study was carried out to investigate the spray characteristics of non-circular effervescent twin-fluid nozzles. For this purpose, two types of non-circular nozzles (E1, E2) and circular nozzle (C) were used. Three types of aerorators with hole diameters of 1.2, 1.7 and 2.1 mm were used. Each aerorator has a total of 12 holes. It is defined by area ratio which is ratio of exit orifice area and aerator hole area. Experiments were carried out by controlling the amount of air flowing after fixing the flow rate of the liquid, and the nozzle internal pressure and SMD were measured, and the jet image was taken from the nozzles. The discharge coefficients of the three kinds of nozzles were compared with the used in plain orifice's equation and the Jedelsky's equation, and the Jedelsky's equation was found to be about 3 times larger. In addition, empirical formula based on ALR, which is the largest variable in Jedelsky's equation, was derived. The droplet sizes(SMD) were found to be smaller in the non-circular shape than in the circular shape, which is concluded to be caused by the difference of the discharge coefficients.