• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.4-4
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• 1999

최근 충남대에서는 다양한 추진제와 연소 조건으로 액체로켓 연소 실험이 진행되고 있으며 그에 비례하여 많은 사고들이 발생하고 있다. 한 예로 GO$_2$/kerosene을 추진제로 하는 노즐삭마 시험용 로켓엔진(추력 1001bf, 연소실 압력 600psia) 개발 중에 화염이 인젝터면에 형성되어 인젝터면을 손상시키는 사고를 여러 번 경험하게 되었다. 본 연구는 인젝터 손상의 원인을 규명하여 안정적인 인젝터 설계에 도움을 주기 위한 목적으로 실험용 동축 인젝터를 제작하여 화염 부상 특성을 실험적으로 연구하였다. 사용된 인젝터는 연료인 Kerosene을 접선형 선회기로부터 90$^{\circ}$의 원뿔 각을 가지고 분무되도록 설계하였으며, 그 주위로 산하제인 GO$_2$가 연소실의 축방향에 수평하게 분무되도록 설계하였다. 2-유체 동축 인젝터의 난류 확산 화염에서 연료와 산화제의 혼합은 화염 특성을 결정하는 주요 변수이므로 인젝터로부터 분무되는 추진제간의 유량을 변화시켜 화염 부상 특성을 연구하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권1호
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• pp.54-65
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• 1997

Wall wetting in diesel engines has been considered as a bad phenomenon because of fuel deposition which makes fuel/air mixing and evaporation worse. In order to avoid the problem, many research works have been carried out. One of the studies is on new combustion chamber systems which are using spray impacting on a wall. In this study a new type of chamber system is analysed using wall impaction model introduced and assessed in the coupled paper. The gas phase is modelled in terms of the Eulerian continuum conservation equations of mass, momentum, energy and fuel vapour fraction, The liquid phase is modelled following the discrete droplet model approach in Lagrangian form. With various conditions the spray distribution, vapor contour and gas flows are analyzed, and then design factors of those combustion systems are recommended.

• 한국분무공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-13
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• 2012

This study investigates experimentally evaporation characteristics of nanofluid droplets containing 50 nm alumina($Al_2O_3$) particles and the wettability changes on a hydrophilic glass surfaces. From the captured digital images by using a CMOS camera and a magnifying lens, we examined the effect of particle concentration on droplet evaporation rate which can be indirectly deduced from the measured droplet volumes varying with time. In particular, with the use of a digital image analysis technique, the present study measured droplet perimeters and the contact angles to study the wetting dynamics during evaporating process. In addition, we compared the measured total evaporation time with theoretically estimated values. It was found that as the volume fractions of nanofluid increased, the total evaporation time and the initial contact angles decreased, while the droplet perimeters increased.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.548-558
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• 1995

An experimental investigation has been conducted to study the spray and combustion characteristics using the air-assisted twin fluid atomizer. Axial mean and fluctuating velocity components as well as drop-size distributions in non-reaction spray were measured with a nonintrusive phase doppler technique. Droplet number density distributions were also visualized using high speed CCD camera. Locations of spray and flame boundaries are obtained by direct photographic method. It is confirmed that at the fixed fuel flow rate, the increase of the atomizing air flow causes improvements on both spray and combustion characteristics under stable flame conditions. Internal group combustion modes where flame is located inside the spray boundary are observed to exist in the upstream region of higher droplet number density.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제19권1호
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• pp.19-24
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• 2014

In this study, the cooling performance of a liquid CPU cooler using the water/propylene glycol(PG)-based $Al_2O_3$ nanofluids is experimentally investigated. Water/PG-based $Al_2O_3$ nanofluids are manufactured by two-step method with ultrasonic energy for 10 hours. The volume fractions of the nanofluids are 0.25% and 0.35%. Thermal conductivity and viscosity of the nanofluids are measured to theoretically predict the thermal performance of the liquid CPU cooler using performance factor. Performance factor results indicate that the cooling performance of the liquid CPU cooler can be improved using the manufactured nanofluids. To evaluate the cooling performance of the liquid CPU cooler experimentally, temperature differences between ambient air and heater are measured for base fluid and nanofluids respectively. Based on the results, it is shown that performance of the liquid CPU cooler using $Al_2O_3$ nanofluids is improved maximum up to 8.6% at 0.25 Vol.%.

• 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.

• 한국분무공학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-8
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• 2003

The objective of this study is to investigate experimentally atomization characteristics for differently made an ultrasonic twin-fluid nozzle. A spray system, an ultrasonic system, and three different type(Nozzle type, Tube type, Conventional type)are made and tested by applied with ultrasonic energy. In this investigation, the measurement and calculation of spray droplet are to analyze the effects of ultrasonic energy on the agricultural atomization system. Through the measurement of suray angle, spray column using, high speed camera and PDA, it is found that nozzle type is highest efficiency than that of tube type and conventional type. It was found that the ultrasonic energy increased the atomization efficiency of spray droplets about 9% respectively and spray angle was wide spray.

• 한국분무공학회지
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• 제3권4호
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• pp.65-76
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• 1998

An experimental and numerical study of a spray flow is performed to investigate the spray characteristics using an air-assisted atomizer. A Partical Dynamic Analyzer(PDA) is used to measure SMD, dmp velocity, and drop number density whose the initial conditions have considerable effect on the numerical results. The measured experimental data have been used to asses the accuracy of model predictions. Numerical investigation is made with the Eulerian - Lagrangian formulism. Turbulent dispersion effects using a Monte-Carlo method, turbulent modulation effect and entrainment of air are also numerically simulated. Results show that the numerical predictions of SSF(Stochastic Separated Flow) analysis yielded reasonable agreement with the experimental data. However, the model calculations for small drops produced the inconsistent numerical results due to the effect of surrounding air entrainment.