• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.19-28
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• 2010

연소불안정 현상은 연소기 내에서 발생되는 열해리와 음압간의 상호 커플링에 의해 발생된다. 이 때, 음압은 인젝터에서 분무되는 추진제 유량에 섭동을 발생시키고, 섭동된 유량은 다시 연소에 영향을 주 게 된다. 따라서, 연소에 큰 영향을 미치는 인젝터를 이용하여 연소불안정 현상을 제어하기 위한 인젝터 동특성 연구가 1970년대부터 러시아에서 시작되었다. 인젝터의 동특성 연구를 위해 인위적인 압력 섭동을 주기 위한 장치를 제작하였고, 인젝터 출구에서 발생되는 유량 섭동을 측정하기 위한 기법을 개발하였다. 압력섭동 발생장치와 유량섭동 측정방법을 이용하여 압력섭동에 의해 단일 스월 인젝터 출구에서 발생되는 유량 및 압력, 액막두께, 축방향 속도 등의 섭동 값을 실시간으로 획득하였고, 이를 통해 각 변수들의 위상-진폭 특성을 파악하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-9
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• 2012

동축형 다공성재 분사기에서는 중심 액체제트 주위를 둘러싼 원통형 다공성재의 내부 표면에서 반경방향으로 분사된 기체가 중심액체제트와 상호작용을 하게 된다. 표면분사된 기체제트는 반경방향에서 축방향으로 발달하며, 그 과정에서 액체분무의 중심부까지 운동량을 효과적으로 전달하여 미립화 및 혼합 성능을 향상시킨다. 본 연구에서는 기체분사 면적 및 기체분사 질량유량을 변화시켜 각각 운동량 비 및 웨버수의 크기를 조절하였으며, 이에 따른 물-공기 모사추진제 수류시험에서의 분무특성에 대한 고찰을 수행하고 동일 스케일의 전단 동축형 분사기와의 비교 분석이 이루어졌으며, 동축형 다공성재 분사기에서 반경방향으로의 기체분사가 2상유체의 미립화/혼합에 긍정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.38-44
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• 2012

근래 들어 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPi(Liquid phase LPG injection)는 펌프를 이용해서 고압의 액상연료를 공급하는 것이 가장 핵심적인 기술이다. LPi 시스템은 액상연료분사의 전자식 정밀제어를 통해 출력이 상승하고 유해배출가스가 현저하게 저감되는 장점이 있으나, 가장 핵심적인 부품인 연료펌프 및 인젝터의 경우 대부분 수입에 의존하고 있어 시스템 설계에 유연하지 못하다. 본 연구에서는 인젝터의 국산화 개발을 위해 LPi 시스템에 적합한 연료공급방법의 인젝터 디자인 및 최적의 작동조건 확보를 목표로 LPi용 인젝터의 설계 및 시작품을 제작하여 누설 및 유량특성을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.484-495
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• 2003

This study investigates the flow characteristics of fuel droplets between twin spray for the 4-hole injector used a 4-valve gasoline engine. The injectors for this study were the three types of 4-hole gasoline injector in which orifice diameter was 0.24mm. The spray behavior of twin spray was investigated by means of visualization employed stroboscope. A PDPA system was employed to simultaneously measure the size and velocity of fuel droplets. The 3 dimensional mean velocities. droplet size distributions, SMD and joint probability density function of velocity and droplet size are analyzed at the center of the spray and the center region of twin spray. As a result, the configurations of injector exit such as orifice interval and length of outlet, are very important factors that affect the flow characteristics of fuel droplets at the center region of twin spray.

• 한국분무공학회지
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• 제28권2호
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• pp.75-88
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• 2023

In this paper, the atomization characteristics of bi-swirl coaxial injectors for a 420 N-class bipropellant thruster were investigated. Three types of injectors, namely closed-type, open-type, and screw-type, were manufactured and designed to have the same spray angle and injection pressure drop. Water was used as a simulant, and cold-flow tests were conducted under ambient temperature and pressure conditions. Since the inner and outer injectors were designed to be the same type, only the inner fuel injectors that were easy to measure were used. Using a phase doppler particle analyzer, the velocity and diameter of atomized droplets were measured. Closed-type swirl injector exhibited droplet distributions with relatively high velocities and small SMD compared to the other two injectors. Open-type swirl injector formed droplets with reverse velocities in the center region and had a large recirculation zone. Screw-type swirl injector showed a sharp decrease in droplet velocity and size with radial distance from the liquid film breakup point. For the same design requirements, the closed-type swirl injector has superior atomization performance.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제2권4호
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• pp.165-170
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• 2001

This study is focussed on the investigation of spray characteristics from the high pressure gasoline injector for the application of gasoline direct injection engine. For the analysis of spray structure of high pressure gasoline injector; the laser scattering method with a Nd-Yag laser and the Phase Doppler particle analyzer system were applied to observe the spray development and the measurement of the droplet size and velocity of the spray, respectively. Also spatial velocity distribution of the spray droplet was measured by use of the particle image velocity system. Experimental results show that high pressure gasoline injector shapes the hollow-cone spray, and produce the upward ring shaped vortex on the spray surface region. This upward ring shaped vortex promotes the secondary atomization of fuel droplets and contributes to a uniform distribution of fuel droplets. Most of fuel droplets are distributed under 31$\mu m$ of the mean droplet size (SMD) and the frequency distribution of the droplet size under 25$\mu m$ is over 95% at 7 MPa of injection pressure. According to the experimental results of PIV system, the flow patterns of the droplets velocity distribution in spray region are in good agreement with the spray macroscopic behaviors obtained from the visualization investigation.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.117-124
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• 2001

This paper presents turbulent characteristics of an impinging F-O-O-F type injector in which fuel ad oxidizer impinge on each other to atomize under the different momentum ratio. Water was used as an inert simulant liquid instead of fuel and oxidizer. The droplet size and velocity in the impinging spray flow field were measured using a PDPA. The gradient of the spray half-width(b$_2$) along the long-axis direction declined throughout the entire spray flow field with increasing the momentum ratio from 1.19 to 6.48. However, the gradient of the half-width(b$_1$) along the short-axis direction decreased with increasing the momentum ratio. The turbulence intensity and turbulent kinetic energy were converged into the center of the center of the initial region with increasing the momentum ratio. As the momentum ratio increased from MR=1.19 to MR=6.48, the turbulent shear stress decreased. The results of this study can be used for the design of an impinging type injector for liquid rackets.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.300-307
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• 2017

This study is to investigate particle size and velocity profile of gasoline port injector using Phase Doppler Particle Analyzer (PDPA). In this experiment, a GV 250 Delphi port injector used for motorcycles was used for liquid injection. The injector consists of four holes and has a static flow rate of 2.13 g/s. The fuel used in the injection was N-heptane, which is similar to gasoline, as an alternative fuel. The test fuel was injected at an atmospheric temperature of $20^{\circ}C$ and an open atmosphere of 1 atm. The injection time was 10 ms and the injection pressure was 3.5 bar in PDPA experiment. The experimental target position was fiexd at 30, 50 and 75 mm from the nozzle tip and data were collected for a total of 10,000 samples. The experimental results show that the length diameter (D10), the Sauter mean diameter ($D_{32}$), and the mean droplet velocity (MDV) are $45-54{\mu}m$, $99-115{\mu}m$ and 15-21 m/s, respectively.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.37-46
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• 2013

2상유체 동축형 다공성재 분사기는 중심포스트에서 분사되는 액체제트 주위로 형성된 다공성재 실린더의 내부 표면에서 기체를 반경방향으로 분사한다. 동축형 다공성재 분사기의 추진제 혼합비에 따른 연소성능을 분석하기 위하여 에탄올/아산화질소 추진제를 사용한 단일 축소형 분사기의 연소시험이 수행되었으며, 수집된 데이터 및 계산된 성능인자들에 대하여 불확실도 해석이 이루어졌다. 연소시험에 의한 추진제 혼합비에 따른 특성속도 경향은 CEA 이론값과 유사하였으나 최대값을 가지는 혼합비 영역이 이론혼합비영역에 가까웠다. 특성속도효율은 산화제 과잉 영역으로 갈수록 더 높게 나타났다.