• 제목/요약/키워드: 2유체 미립화

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2유체 전단 동축형 인젝터의 미립화 및 분무특성에 관한 실험적 연구

  • 전창환;한재섭;김유;김선진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.1-1
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    • 1999
  • 2유체 동축인젝터(coaxial twin fluid injector)는 액체산소와 액체수소를 추진제로 사용하는 SSME(Space Shuttle Main Engine)이나 유럽의 Arian 5 Vulcain 엔진과 같은 저온추진제 엔진에 널리 사용되고 있다. 추진제를 미립화 시키는 장치로서 사용하는 다른 여러 형태의 인젝터에 비교할 때 저속의 액체산화제 주위에 고속의 가스연료가 분사됨으로서 발생되는 전단력에 의해 추진제가 미립화되는 특징을 가지며, 이러한 메카니즘은 매우 복잡하여 아직까지 정확히 규명되지 못하고 있는 실정이다.

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平面上의 高速平行氣流에 의한 液體微粒化 理論

  • 김광수
    • 기계저널
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    • 제23권4호
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    • pp.288-294
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    • 1983
  • 고속기류에 의한 수표면의 유통은 호수나 강에서 흔히 볼 수 있는 물리적인 현상으로서 기류의 속도가 증가함에 따라서 수표면에서 액적이 발생하게 되는 이른바 액체미립화 현상(atomization )이 일어나게 된다. 이러한 액체의 미립화는 내연기관에서의 분무연소에서 부터 가정에서 습도를 유지하는 가습기 및 살충제분무기에 이르기까지 그 운용도가 매우 광범위하며 최근에 이르러 액체미립화가 유체역학의 한 부분을 차지하는 단계에까지 이르러 매년 각국에서 미립화에 대한 심포지움이 개최되고 있으며 연구실적면에서는 미국보다도 오히려 가까운 일본에서 미립화에 대한 연구가 더 활발히 진행되고 있는 반면 아직 우리나라에서는 이렇다할 연구가 없으며 미립 화에 관한 논문도 불과 한두 편에 이르는 실정이다. 이러한 중요한 물리적인 현상에 대해 좀더 자세한 이해를 위해서는 액체와 기체의 상호접촉면에서의 정량적인 특성에 대한 연구가 필요하며 이러한 정량적 인자에는 (1) 액막의 평균두께 (2) 액막내의 속도분포, (3) 액막표면의 파고, 파장의 파면구조, (4)기체중의 속도분포 등이 있다.

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연소실 내 동축형 2-유체 분무의 이론적 모델 (Theoretical Model of Coaxial Twin-Fluid Spray In a Liquid Rocket Combustor)

  • 조용호;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.37-44
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    • 2002
  • 액체로켓엔진에 사용되는 2-유체 동축형 분사기의 분무 연소 특성을 수치적으로 해석하였다. 가스 역학적 상호작용에 의한 미립화 및 그에 따른 물리 현상들에 대해 유동에 대한 보존방정식과 이론식들을 적용, 수치화하여 액체 제트의 상태, 제트의 속도, 제트의 붕괴길이, 액적의 크기등을 예측 하였으며, 액체제트 분사공 크기에 따른 미립화의 변화를 고찰하였다. 모델 검증을 위하여 액체 제트의 접촉길이와 액적의 크기를 기존의 실험결과와 비교하였으며, 그 결과 정성적으로 일치함을 나타내었다. 액체 제트의 접촉길이는 분사공의 직경이 증가할수록 짧아지고 액적의 크기도 분사공의 직경이 증가할수록 작아진다. 액체 제트는 박리율 증가에 따른 분무화에 의하여 단면적이 감소되며, 그에 따른 질량유속의 보존과 가스로부터의 운동량 화산에 따라 미립화가 활발해지는 영역으로부터 그 속도가 급속히 증가된다.

외부혼합형 음속노즐을 사용한 2유체 미립화의 분무특성 (Spray characteristics of twin-fluid atomization using external-mixing sonic nozzles)

  • 박병규;이준식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.132-139
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    • 1997
  • Spray characteristics of external mixing sonic twin-fluid atomization nozzles are investigated experimentally. Particle sizes are measured by the Fraunhofer diffraction method using the Malvern particle analyzer, and their radial distributions are obtained using the tomographical transformation technique. The spatial distribution of SMD shows that the drop size increases in the radial direction at a fixed liquid flow rate, and the distribution is getting uniform rapidly as the atomizing gas pressure increases. The SMD decreases as the liquid flow rate increases at a fixed GLR. It is found that the atomization efficiency of the flush type sonic nozzle is superior to that of protrusion type. The effect of laser beam diameter of the particle analyzer on the spatial SMD distribution is minor at present experimental conditions.

2유체 정전분무의 액체 미립화 및 분무 특성 (Liquid Atomization and Spray Characteristics in Electrostatic Spray of Twin Fluids)

  • 김정헌;배충식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권11호
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    • pp.1552-1560
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    • 2001
  • This paper presents the experimental results of a study undertaken to develop an electrostatic spray system for a combustion application. The characteristics of the liquid atomization and the droplet dispersion in the electrostatic spray of twin fluids were investigated by the optical measurement techniques. The processes associated with the break-up of charged jets were also observed using the laser sheet visualization. The diameter and velocity of droplets were simultaneously measured using the phase Doppler measurement technique. The electrostatic atomization of the liquid fuel depended primarily on the charging voltage and the flow rate, but the dispersion of droplets depended significantly on the aerodynamic flow. Aerodynamic influences on the liquid atomization decreased with an increase of the charging voltage. Consequently, the liquid atomization and the droplet dispersion could be independently controlled using the electrostatic and aerodynamic mechanisms.

2-유체 분무에서 액체미립화에 대한 초음파의 영향에 관한 연구 (A Study on Ultrasonic Effects for the Atomization in a Twin-Fluid Spray)

  • 주은선;정진도;송민근
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.50-57
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    • 1998
  • The utilization of resonance should be considered to get the maximum effect of ultrasonic to atomize liquid. The ultrasonic generator, transducer, horn, and all attached parts are used to produce the resonance, and specially the characteristics of liquids such as liquid load, property, and etc., for the liquid atomization affinity are considered. In this study, the variable device of liquid load was made and distilled water and city water selected as experimental liquids were sprayed by a twin-fluid spray method and their diameters, distributions, and spray quantum of spray droplets were measured by the light scattering system. And all data were observed, compared and considered relatively. In results, a lot of phenomena of liquid atomization affinity by ultrasonic appeared in accordance with liquid loads, namely head h.

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축소확대 노즐에 의한 2유체 미립화의 유동가시화 및 분무특성 (Flow visualization and spray characteristics of twin-fluid atomization with converging-diverging nozzles)

  • 박병규;이준식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권8호
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    • pp.1056-1067
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    • 1997
  • Present study visualized flow pattern and investigated spray characteristics of twin-fluid atomization with converging-diverging nozzles. Particle sizes were measured by using the Malvern particle analyzer, and the radial size distributions were evaluated by using the tomographic transform technique. The results show that the SMD generally increases in the radial direction at a prescribed liquid flow rate and the increasing rate in the SMD becomes gradual as atomizing gas pressure increases. The SMD decreases as the liquid flow rate increases at a fixed GLR (gas/liquid mass ratio). The atomization performance of the protrusion-type nozzle turned out to be superior to that of the flush-type. However, in the case of the protrusion-type, flow separation occurs outside the liquid delivery tube when the pressure at the gas nozzle chamber is high enough, which may deteriorate the atomization performance.

일점연료분사시스템의 연료분사밸브로서 2유체 분사밸브의 이용 (The application of twin-fluid atomizer to single point injection system)

  • 전홍신
    • 오토저널
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    • 제10권5호
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    • pp.24-32
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    • 1988
  • 본 고에서는 일점연료분사시스템의 문제점을 해결하는 방안 및 장래 유망하다고 보여지는 희박혼합기상태에서 연소상태의 개선을 목적으로, 연료분사밸브로서 미립화특성이 좋은 2유체 분사밸브를 사용하기 위하여 기술하고자 한다.

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공기충돌형 연료분사장치의 분무특성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the characteristics of spray pattern by the Airblast Atomizer)

  • 김현중;한재섭;김유;민성기
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.24-29
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    • 1998
  • Duplex Type의 2-유체 공기충돌형 Swirl 인젝터의 분무특성을 파악하고자 유체공급압력 0~13kg/$\textrm{cm}^2$ 범위에서 유량계수, 등가 분산각, 질량분포를 실험적으로 구하였다. 일반적으로 기체의 총 유량이 증가할수록 미립화는 촉진되나 반경방향 유량이 많은 경우에 분무형상은 비교적 안정적이었으며, 축방향 보다는 반경방향 선회기가 미립화에 미치는 영향이 컸다. 3kg/$\textrm{cm}^2$을 제외하고는 물 유량이 증가함에 따른 등가 분산각의 변화는 미소하였고, 기체의 유량증가도 마찬가지였다. Patternator를 사용한 질량 분포는 반경방향 기체유량이 증가함에 따라 분포곡선의 최대점은 낮아지면서 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하였고, 물 유량의 증가에 따른 질량중심점의 위치는 변화가 없었다.

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동축형 다공성재 분사기의 반경방향 운동량이 분무특성에 미치는 영향 (Effect of Radial Gas Jet Momentum on Spray Characteristics in a Coaxial Porous Injector)

  • 김도헌;서민교;이인철;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.104-105
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    • 2012
  • 기존의 2상유체 동축형 전단분사기에서 나타나는 분무 중심부에서의 혼합비 불균일 및 낮은 미립화 성능을 보완하기 위하여 다공성재를 적용한 새로운 형태의 동축형 다공성재 분사기를 착안하였다. 본 연구에서는 동일 질량유량조건에서 기체분사면적을 변화시켜 표면분사기체의 반경방향 운동량의 크기를 조절하였으며, 이에 따른 물-공기 모사추진제 수류시험에서의 분무특성에 대한 고찰을 수행하였다.

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