• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.19-22
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• 2003

이젝터-디퓨저 시스템은 일종의 유체기계로서, 저압부의 유체를 혼입하여 고압부로 이송한다. 기존의 이젝터-디퓨저 시스템은 유체의 순수한 전단력만을 이용하므로 다른 유체기계에 비하여 효율이 낮은 단점이 있다. 본 연구에서는 이젝터-디퓨저 시스템의 효율을 높이기 위하여, 설계마하수가 M$_{d}$=1.7이고 로브의 개수가 각각 4, 6, 8개인 페탈노즐을 구동노즐로 사용하였고, 원형구동노즐을 사용한 이젝터-디퓨저 시스템의 결과와 비교하였다.

• 설비공학논문집
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• 제17권7호
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• pp.642-648
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• 2005

This study has been conducted to investigate the thermopneumatic and flow characteristics of diffuser/nozzle based thermopneumatic micropumps. In this study, a transient three-dimensional numerical analysis using FSI (Fluid-Structure Interaction) model has been employed to analyze the effects of the interaction between the membrane and two fluids (air and water) in the thermopneumtic micropump. The transient temperature and pressure in the cavity, the transient displacements of the membrane and the net flow rate of the micropump have been closely calculated for the frequency of 1 Hz. It has been found that the difference of the flow rates at the inlet and outlet is larger in the cooling period than in the heating period and that the duty ratio is very important in association with pump performance because the temperature in the cavity ascends drastically in the heating period and descends slowly in the cooling period. This study can be regarded as fundamental understandings for the design and analysis of thermopneumatic micropumps.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1186-1190
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• 2003

In this paper, a valveless bubble-actuated fluid micropump was has been developed and its performance was tested. The valveless micropump consists of the lower plate, the middle plate, the upper plate and a resistive heater. The lower plate includes the nozzle-diffuser elements and the double-chamber. Nozzle-diffuser elements and a double-chamber are fabricated on the silicon wafer by the DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process. The lower plate also has inlet/outlet channels for fluid flow. The middle plate is made of glass and plays the role of the diaphragm. The chamber in the upper plate is filled with deionized water, and which contacts with the resistive heater. The resistive heater is patterned on a silicon substrate by Ti/Pt sputtering. Three plates and the resister heater are laminated by the aligner and bonded in the anodic bonder. Since the bubble is evaporated and condensed periodically in the chamber, the fluid flows from inlet to outlet with respect to the diffusion effect. In order to avoid backflow, the double chamber system is introduced. Analytical and experimental results show the validity of the developed double-chamber micropump.

• 설비공학논문집
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• 제19권9호
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• pp.654-661
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• 2007

This study has been conducted to investigate the pumping characteristics of diffuser-nozzle based thermopneumatic micropumps with different input voltages and frequencies. In this study, the displacements of the membrane have been obtained changing the input voltage and frequency in load-free state because it is very difficult to measure the displacement of the membrane in an actual load state. It has been found that the amplitude of the membrane displacement increases as the input voltage increases. The pressure head of the thermopneumatic micropump increases almost linearly over some range of the input voltage and decreases almost linearly as the frequency increases. Also, the results show that the thermopneumatic micropump can pump the fluid over a certain input voltage. This study can be utilized as basic data for design and evaluation of thermopneumatic micropumps.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.7-12
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• 2005

Experimental study was conducted to increase the oxygen transfer efficiency of air diffusers in clean water. By measuring the bubble size from the bubbly two-phase flow visualization with several air diffusers, the size of air bubbles near the top surface of aeration tank seems to be independent on the diffuser types. Considering design parameters for the better break-up of larger bubbles around the air diffusers, advanced conceptual air diffusers using nozzle-type throat showing the higher oxygen transfer efficiencies were made.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.645-651
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• 2015

본 논문은 중앙구동 이젝터의 유량비에 미치는 설계변수의 영향에 대한 연구를 목적으로 한다. 중앙구동 이젝터의 설계변수는 구동노즐 출구 단면적 및 거리비, 디퓨저 출구 단면적비로 설정하였다. 실험장치는 가변노즐 이젝터, 전동 모터-펌프, 구동유체 저장수조, 제어판넬 그리고 고속 카메라 시스템으로 구성하였다. 유량비는 실험변수에 따라 측정되는 유입 공기량과 구동유체인 물의 유량을 이용하여 도출하였다. 유량비는 구동노즐 거리비와 혼합관 길이비가 커지면 증가하는 반면에, 구동노즐 면적비와 디퓨저 출구 면적비가 커지면 감소하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.637-644
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• 2022

In this study, the flow characteristics according to the shape of the vortex nozzle was studied by numerical analysis and the amount of microbubble generation was measured experimentally. The shape of the vortex nozzle is cylindrical, diffuser, and conical type. The axial fluid velocity in the induced tube gradually increased from the inlet to the outlet. In particular, the fluid velocity in the nozzle part increased rapidly. The velocity distribution of the fluid at the inlet of the induced tube showed that the flow rotates counterclockwise in the outer region and the inner center of the induced tube. At the outlet of the induced tube, the cylindrical and conical type showed rotational flow, and the diffuser type showed irregular turbulent flow. The dimensionless pressure ratio 𝜂 of the inner region of the induced tube was lower than that of the outer region. Also, 𝜂 near the outlet of the induced tube in cylindrical and conical type showed a similar tendency to the inlet area. At the outer region of inlet of induced tube, intense vorticity was observed on the wall and in lower region. At the inner region of inlet of induced tube, intense vorticity was observed on the inner wall of the induced tube and in the central region of the inlet of the induced tube. At the outlet of induced tube, in the case of the cylindrical and conical type, intense vorticity was observed near the inner wall, the diffuser type showed irregular strong vorticity inside the tube. The total number of bubbles measured was the most in the cylindrical type, and the microbubbles less than 50mm occurred the most in the conical type.

• 한국추진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.50-56
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• 2001

본 연구는 음속/초음속 공기이젝터 시스템을 통하는 유동을 실험적으로 조사한 것으로, 이젝터 시스템의 2차정체실 압력-시간의 의존성을 조사하였다. 본 실험에서 적용된 1차구동 노즐은 총 6가지 형태로, 두 개의 음속노즐과 두 개의 초음속 노즐 그리고 페탈노즐 및 로브형 노즐이 사용되었다. 실험에서는 이젝터-디퓨저 벽면에서 압력을 측정하였으며, 2차 정실실의 체적이 이젝터 내부에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2차 정체실의 체적을 변화시켰다. 그 결과 2차정체실의 체적은 이젝터 시스템의 정상 작동에는 영향을 미치지 않았지만, 2차정체실에서의 압력-시간 의존성은 2차정체실의 체적에 큰 영향을 받는다는 것을 알았다.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.136-141
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• 2008

원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 추진기관에서 발생하는 고온 연소가스의 모맨텀을 이용하여 비교적 간단하게 안정된 고고도 환경을 모사할 수 있다. 디퓨저를 이용한 고공모사 시험에서 추진기관의 연소시간이 긴 경우, 고온의 연소가스가 디퓨저 내 벽면에 직접 탈기 때문에 반복적인 사용을 위해 이 부위에 대한 냉각대책이 필요하다. 디퓨저 내부로 분사되는 냉각수가 디퓨저 작동특성에 미치는 영향을 파악하고자 축소형 연소실험을 수행하였으며, 본 논문은 실험방법과 그 결과에 대해 기술하고 있다. 고체 추진제를 연료로 하는 가스발생기를 이용하여 추진기관을 모사하였으며, 일반 수돗물을 냉각제로 사용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.153-156
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• 2008

고공 환경에서의 점화 연소 특성을 확인하기 위해 선행되어야 할 저압/저온 환경 모사 및 연료 유량 제어 실험을 수행하였다. 저압 환경을 모사하기 위하여 초음속 디퓨저를 이용하였고, 공기 유량 공급 및 디퓨저 1차 전단 노즐 압력에 따라 다양한 고도의 저압 환경을 조성할 수 있음을 확인하였다. 또한 저온 환경을 모사하기 위해 액체 질소를 이용한 열교환기를 활용하였고, 혼합 탱크로 유입되는 극저온/상온 공기 온도 조건을 일정하게 유지할 경우 다양한 공기 유량 조건에서 혼합 공기의 온도는 극저온/상온 공기의 혼합비에 의해 결정됨을 알 수 있었다. 이에 따라 본 연구에서 구축한 고고도 환경 모사 시스템을 활용하여 다양한 고도 조건에서의 점화 및 연소 특성 실험 수행이 가능함을 입증하였다.