• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.71-79
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• 2006

액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 다단 접선 유입구를 갖는 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 이러한 인젝터는 모델 챔버의 고유주파수에 동조시킬 수 있는 고유주파수를 갖게 된다. 다단의 접선 유입구를 갖는 인젝터가 단일 유입구를 갖는 인젝터 보다 인젝터 내부의 air core가 안정되었다. 또한, 다단 접선 유입구를 갖는 인젝터를 사용하였을 때 불안정 모드에 동조되는 인젝터 길이가 계산된 길이와 잘 일치하였다. 이러한 실험 결과로부터 인젝터 내부의 air core가 안정되게 유지된다면, 동조된 스월 인젝터는 모델 챔버의 불안정 모드를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 감쇠율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.825-828
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• 2010

항공용 가스터빈 엔진은 운용 범위가 넓으며 고고도에서 운용되므로 극한 환경조건에서의 운용을 요구하며 높은 신뢰성을 요구한다. 따라서 본 연구에서는 혹독한 환경에서 높은 수준의 신뢰성 있는 연소기 개발을 위한 연소기 리그시험 및 엔진 단위의 운용 안정성 평가를 수행, 최적화하였으며, 엔진개발 단계에서 수립된 시동로직을 반영하여 고고도 운전영영에서의 시동 및 운용 안정성을 검증하였다. 리그 및 엔진시험 결과, air swirler가 장착된 인젝터를 적용할 경우, 20kft Hot day 및 $-40^{\circ}C$에서 정상적인 운용 및 시동이 이루어졌다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.20-27
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• 2000

Characteristics of two favorite injection tools for gasoline direct injection application were compared. An air-assisted fuel injector (AAFI) and a high-pressure swirl injector (HPSI) were designed and fabricated for prototype development, and the characterization strategies and processes for both injection tool have been arranged in parallel. Characterization works were carried out mainly through measurements, and in some cases, computational fluid dynamic analysis was utilized. In this paper, overall characteristics defined as flow rate, spray pattern, penetration, internal spray structure and drop size distribution, was discussed. The AAFI was found to be advantageous in flexibility of fuel flow rate, and the HPSI in stability and precision. Spray shape factor was introduced to describe the development of intermittent sprays from both injectors. Axial penetration appeared to be almost linear in the case of the AAFI while its speed continuously decreased with time in the HPSI.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.28-35
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• 2000

As a second part of the comparison study, microscopic features of an air-assisted fuel injector(AAFI) and a high-pressure swirl injector (HPSI) were characterized. They consist of the internal spray structure in terms of fuel mass and drop diameter, the overall atomization performance with respect to operating parameters and the drop size distribution. Large droplets are concentrated in around the head part of a spray field of the HPSI, while in the case of the AAFI, they were distributed in the tail part. Although the AAFI showed the better atomization performance, the feasible ranges of operating parameters such as injection and ambient pressure were found to be wider in the HPSI. Drop size distribution of the AAFI sprays was more dispersed than that of the HPSI. Drop size distribution of the AAFI sprays was more dispersed than that of the HPSI. However, at the well-atomized condition, it appeared to be very uniform.

• 한국분무공학회지
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• 제6권2호
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• pp.9-15
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• 2001

The internal flow characteristics of a gasoline direct injector have been studied to improve fuel economy and reduce exhaust emissions. Computational Fluid Dynamics (CFD) is used to examine the internal flow of the GDI with the purpose of designing the optimum geometry of the injector. This study tests orifice length, cone angle, swirl angle, orifice diameter and needle lift. The results show that optimum sizes of the orifice length, cone angle, swirl angle, orifice diameter and needle lift are 0.8mm, $140^{\circ},\;120^{\circ},\;80mm\;and\;70{\mu}m$, respectively. The size of the lift does not affect the formation of the air core signficantly near the tip of the needle compared to the ball-type needle. The vena contracta phenomenon near the orifice inlet can be released by smoothing the edge.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-7
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• 1997

본 연구는 기체/액체를 사용하는 Swirl injector에 의해서 형성된 Spray fan 사이의 간섭효과를 평가하기 위한 실험연구로서, 공급압력과 인젝터 사이의 거리를 변수로 하여 실험을 수행하였다. 사용되는 기체는 공기, 액체는 물을 사용하였으며, 분사된 물의 질량분포를 채집하여 Spray fan의 간섭효과를 평가하였다. 본 연구 범위에서 실험결과는 다음과 같다. 액체만 공급하여 형성된 두 개의 Spray fan이 충돌할 경우, 충돌점 하부에 질량이 집중적으로 포집되었고, 공급압력이 증가함에 따라 이러한 간섭현상은 감소하였다. 공기와 물이 동시에 공급될 경우에도 충돌점 하부에 질량이 집중되는 현상을 나타냈으나, 공기압력대 물 압력비가 증가함에 따라 이러한 간섭현상은 감소하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.62-71
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• 2008

액체로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소불안정을제어하기 위하여 인젝터의 길이 변화를 줄 수 있는 다중 스월 인젝터의 감쇠효과를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기 위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 인젝터 내부에 형성되는 air core의 부피가 감쇠 효과에 직접적인 영향을 주므로 이를 모사한 다수의 튜브로 실험을 하였다. 실험을 통해 각 모드의 배(anti-node point)에 장착된 인젝터의 수의 증가로 감쇠 효과가 커지는 것을 확인하였다. 또한 1L, 1T, 1L1T 모드에 동조된 인젝터들을 동시에 각 모드의 배에 장착했을 경우, 각 모드에서 단일 모드에 튜닝된 인젝터들을 장착하였을 경우와 거의 같은 감쇠 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제27권3호
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• pp.134-143
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• 2022

When a recess is applied to a swirl coaxial injector that uses liquid and gas propellants, a self-pulsation phenomenon in which the spray oscillates at regular intervals may occur. The phenomenon is caused by the interaction between the liquid and gas propellants inside the injector recess region. The propellants' kinetic energies are expected to affect significantly the spray oscillation. Therefore, cold-flow tests using helium as a gas-simulating propellant were conducted and compared with the results of the previous study using air. Dynamic pressure was measured in the injector manifold and frequency characteristics were investigated through the fast Fourier transform analysis. In the experimental environment, the helium density was about seven times lower than the air density. Accordingly, the intensity of pressure fluctuations was confirmed to be greater when air was used. At the same kinetic energy condition, the perturbation frequency was almost identical in the low flow rate conditions. However, as the flow rate increased, the self-pulsation frequency was higher when helium was used.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.198-203
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• 2007

본 연구의 목표는 air core의 길이 조절이 가능한 스월인젝터의 음향학적인 감쇠기능을 통해 고주파 연소불안정을 억제하는 것이다. air core(길이, 형상, 부피)와 인젝터의 위치에 대한 음향학적인 감쇠 효과는 선행 연구를 통해 실험되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 다중 인젝터들의 효과에 대한 연구를 진행하였다. 실험 결과로부터 각 모드의 배(anti-node)에 장착된 인젝터들의 수의 증가로 감쇠효과가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 각 모드들의 배(anti-node)에 장착되어 동조된 인젝터들이 동시에 개별적인 모드 감쇠 성능을 보일 수 있음을 확인했다.

• 한국분무공학회지
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• 제9권3호
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• pp.35-41
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• 2004

The spray characteristics were investigated to study the effect of shroud air with swirl flow on simplex type fuel injector for gas turbine combustor. The spray tests using PDA(Phase Doppler Anemometry) technique were conducted to compare the performance of simplex atomizer with $0^{\circ},\;40^{\circ},\;50^{\circ}$ swirled-shroud air conditions. In this study. we found that the injector with strong swirled-shroud air has the better atomization Performance compared with weaker swirled and non-swirled conditions.