• 대한기계학회논문집B
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• 제21권8호
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• pp.1009-1023
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• 1997

The breakup length of a liquid jet with flowrate, formed by releasing through a nozzle of circular cross-section into the atmosphere, was experimented and studied for 3 liquid nozzles of varying diameters. The experimental result was analyzed using the existing theoretical equation for predicting the breakup length. It was found that the breakup length of liquid jet depends on the velocity, and the breakup length increases with increasing of the liquid nozzle diameter. Also, the variation range of the breakup length for the same flowrate of liquid increased rapidly as velocity was increased for laminar flow, but in the turbulent flow region, it leveled off in the range of approximately 0.55-0.7 of the mean breakup length. Furthermore, when the longest smooth liquid jet was applied to the co-axial flow air blast atomizer, the effect of air flow on the flow pattern and breakup length was studied for 6 glass nozzles of different lengths and diameters. It was found that depending on the diameter of the mixing tube and liquid jet, it was possible to observe a wide range of flow patterns, such as liquid jet through flow, partial annular flow and annular flow. The liquid jet breakup length was more sensitive to the change in the length rather than the diameter of the mixing tube. As the length of the mixing tube shortens, the breakup length also shortens rapidly.

• 한국분무공학회지
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• 제16권4호
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• pp.176-185
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• 2011

The empirical correlations for the prediction of penetration height of liquid jet in crossflow are reviewed and classified in this study. Around thirty different correlations had been proposed by many investigators. It has generally known that the penetration height of a liquid jet in a cross-flow is a function of the liquid to air momentum flux ratio and the normalized downstream distance from the injector. However, several researchers incorporated the Weber number, liquid-to-water or air viscosity ratio, pressure ratio or Reynolds number, temperature ratio in the empirical correlations. The existing correlations can be grouped as correlations in a power-law, logarithmic, and exponential forms, respectively. Correlations in a power-law form can be further classified as three groups such as basic form, Weber number form and other parameters form. It should be pointed out that correlations in a logarithmic form in terms of Weber number or any other parameters could not be found. Universal correlation has still not been established due to the significant discrepancies between various correlations suggested to date. Several of the studies reported the significant discrepancies of predicted values by the existing correlations. The possible reasons for discrepancies will be summarized as measurement technique, assumptions made in defining terms in the liquid to air momentum flux ratio, difficulties in defining the boundaries of the liquid jets, and nozzle/injector geometry. Evaluation of validity for the correlations proposed recently by several investigators is essentially required. Those include eight power-law forms, two logarithmic forms, and one exponential form.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.290-297
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• 2016

사각덕트에서 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 모델, 아격자 스케일 모델 및 공간 차분법에 따른 액적 분열을 조사하였다. 액체 제트의 침투깊이를 경험식과 비교하였으며 경험식보다 약간 높음을 알 수 있었다. 제트 후류에서 사우터 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.53-64
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• 2018

본 논문에서는 초음속 유동장 내 연료 수직 분사 조건에서 분사구의 형상에 따른 연료/공기 혼합 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 동일한 분사구 출구 면적과 유량 조건에 대해 수소와 공기에 대한 비반응 유동장 전산 해석을 수행하였다. 해석 결과의 검증을 위하여 자유류 마하수 3.38, 제트-자유류 운동량 플럭스비 1.4 인 평판 분사 시험을 모의하였다. 5개의 서로 다른 형상을 갖는 분사구를 이용하여 형태에 따른 박리 구간, 분사 제트의 구조의 차이를 살펴보고 분사구 후류에서 수소의 침투 높이와 수소-공기의 혼합에 따른 가연 면적에 변화를 확인함으로써 분사구 형상에 따른 연료/공기 혼합 특성을 정량적으로 비교하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.905-911
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• 2017

공기와 물을 사용하여 인젝터의 위치와 운동량 플럭스 비가 수직유동이 횡단유동장내의 수직분사 제트에 미치는 영향을 정성적으로 연구하고 도시하였다. 운동량 플럭스 비를 고정하고 인젝터 홀의 위치를 변화시키고 역으로 인젝터 홀의 위치를 고정하고 운동량 플럭스 비를 변화시켰다. 이미지 가시화는 고속카메라를 이용하여 Shadowgraph 기법을 사용하였다. 가시화된 이미지는 밀도구배강도 이미지를 통하여 분무의 차이를 비교하였다. 장치의 x/d가 증가할수록 제트의 분열 높이가 낮아지며 분무 각도 또한 감소하는 것을 관측하였다. x/d가 0일 때는 어떠한 운동량 플럭스 비에서도 분무가 바닥과 천장에 닿게 되는 결과를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.88-96
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• 2018

공기와 물을 사용하여 인젝터의 위치와 운동량 플럭스 비가 수직유동이 횡단유동장내의 수직 분사 제트에 미치는 영향을 정성적으로 연구하고 도시하였다. 운동량 플럭스 비를 고정하고 인젝터 홀의 위치를 변화시킨 후 역으로 인젝터 홀의 위치를 고정하고 운동량 플럭스 비를 변화시켰다. 이미지 가시화는 고속카메라를 이용하여 Shadowgraph 기법을 사용하였다. 가시화된 이미지는 밀도구배강도 이미지를 통하여 분무의 차이가 비교되었다. 장치의 x/d가 증가할수록 액주 기둥의 높이가 낮아지는 것을 확인하였다. x/d가 0일 때는 어떤 운동량 플럭스 비에서도 분무가 바닥 또는 천장에 닿게 되는 결과를 보였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.751-756
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• 2001

An experimental model of the advanced mixing control in the parallel supersonic-subsonic mixing jet (M$_1$=1.78 and M$_2$=0.30) is numerically simulated. An oscillating wall boundary condition is used as the modeling of a wall cavity for mixing enhancement. The obtained pitot pressure distributions along cross sections at the developing region of the turbulent jets are validated from the good agreement with equivalent experimental data. The similarity solution of dimensional analysis also coincides with this numerical result at the self-similar region sufficiently far from the jet exit.

• 한국분무공학회지
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• 제4권4호
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• pp.38-45
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• 1999

The near field structure of round turbulent jets with initially asymmetric velocity distribution is investigated experimentally. Experiments were carried out using a constant temperature hot-wire anemometry system to measure streamwise velocity in the jets. The measurements were undertaken across the jet at various streamwise stations in a range starting from the jet exit plane and up to a downstream location of twelve diameters. The experimental results include the distribution of mean and instantaneous velocities, vorticity field, turbulence intensity, and the Reynolds shear stress. The asymmetry of the jet exit plane was obtained by using circular cross-section pipes with a bend at the upstream of the exit. Three pipes were used for this study: A straight pipe, 90 and 160 degree-bended pipes. Therefore, at the upstream of the pipe exit, the secondary flow through the bend and the mean streamwise velocity distribution could be controlled by changing the curvature of pipes.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.9-16
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• 2019

초음속 유동이 흐르는 후향 계단에서 액체 제트가 수직으로 분사되는 유동의 혼합 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 작동 유체는 질소와 물을 사용하였다. 쉐도우그래프 기법을 사용하여 유동을 가시화하였으며, 초고속 카메라로 촬영된 영상은 시간 평균화 처리를 통해 분석에 사용하였다. 액체 제트의 주입구는 초음속 질소가스 유동에 의해 생성되는 재순환 영역 내부에 위치하며 유동방향에 수직하게 분사된다. 실험 조건은 질소가스 챔버와 액체 가압탱크의 압력에 따라 나누었다. 각 실험 조건에서 분사된 액체 제트의 침투 깊이와 마하 디스크의 생성 위치의 변화를 관찰하였으며, 운동량비에 따른 유동의 구조 변화에 대해 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.447-454
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• 2017

난류 유동장으로 분사되는 두가지 형태의 액체 제트 (수평분사는 디젤연료와 수직분사는 물)의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 이상(Two-phase) 유동에 대해 3차원 LES 수치해석을 수행하였다. 기체상태의 공기 유동은 오일러리안 해법을 사용하고, 액체 제트의 액적 추적은 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동 해석을 수행하였다. 두 종류의 확률론적 분열 모델(Stochastic breakup model)을 사용하여 액적 분열을 모사하였으며, 액체제트의 침투깊이와 액적 분포(Sauter Mean Diameter)를 실험결과와 비교하여 미세하게 분열되는 액체 제트의 분열 현상에 대해 확률론적 분열 모델링의 적합성을 제시하였다.