• 방사성폐기물학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 2018

용융염-액체금속 추출공정에서 형성되는 액적 크기를 추정하는 방안으로 용융염-액체금속 계를 상온에서 유사한 물-수은 계로 대체하여 액적 형성 실험을 노즐의 종류에 따라 수행하여 Scheele-Meister 모델의 적용성을 평가하였다. 실험에서 액적의 크기 측정은 디지털카메라와 이미지분석 소프트웨어를 사용하였으며 노즐은 0.018 cm과 0.025 cm의 구멍 크기를 가지며 수은의 통과 길이가 1.3 cm인 상용 니들과 두께가 0.5 cm이며 0.0148 cm 구멍 2개, 0.0135 cm 구멍 3개, 0.0135 cm 구멍 4개인 것을 제작하여 사용하였다. 각각의 노즐에서 형성된 액적은 노즐 아래 20 cm까지 안정적인 구형을 유지하였다. 액적 크기의 측정치를 Scheele-Meister 모델의 추정치와 비교하였을 때 10% 오차 범위 안에서 일치하였다. 실험 결과는 물-수은 계에서 액적을 안정적으로 형성시키는 노즐에 대해 액적 크기 추정을 위한 Scheele-Meister 모델이 적용될 수 있음을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.93-98
• /
• 2008

To investigate the characteristics of water droplet on the gas diffusion layer from both top-view and side-view of the flow channel, a rig test apparatus was designed and fabricated with prism attached plate. This experimental device is used to simulate the growth of single liquid water droplet and its transport process with various air flow velocity and channel height. The contact angle hysteresis and height of water droplet are measured and analyzed. It is found that droplet tends towards to be instable by decreasing channel height, increasing flow velocity or making GDL more hydrophobic. Also, the simplified force balance model matches with experimental data only in a restricted range of operating conditions and shows discrepancy as the air flow velocity and channel height increases.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
• /
• pp.157-163
• /
• 2003

A systematic numerical experiment has been conducted to study droplet gasification in high pressure environments with pressure oscillations. The general frame of previous rigorous model[1] is retained but tailored for flash equilibrium calculation of vapor-liquid interfacial thermodynamics. Time-dependent conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentrations are formulated in axisymmetric coordinate system for both the droplet interior and ambient gases. In addition, a unified property evaluation scheme based on the fundamental equation of state and empirical methods are used to find fluid thermophysical properties over the entire thermodynamic domain of interest. The governing equations with appropriate physical boundary conditions are numerically time integrated using an implicit finite-difference method with a dual time-stepping technique. A series of calculation have been carried out to investigate the gasification of an isolated n-pentane droplet in a nitrogen gas environment over a wide range of ambient pressures and frequencies. Results show that the mean pressures and frequencies of the ambient gas have strong influences on the characteristics of the droplet gasification. The amplitude of the response increases with increasing pressure, and the magnitude of the vaporization response increases with the frequency.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1107-1116
• /
• 2006

The droplet ejection process driven by an evaporating bubble in a thermal inkjet printhead is investigated by numerically solving the conservation equations for mass, momentum and energy. The phase interfaces are tracked by a level set method which is modified to include the effect of phase change at the interface and extended for multiphase flows with irregular solid boundaries. The compressibility effect of a bubble is also included in the analysis to appropriately describe the bubble expansion behaviour associated with the high pressure caused by bubble nucleation. The whole process of bubble growth and collapse as well as droplet ejection during thermal inkjet printing is simulated without employing a simplified semi-empirical bubble growth model. Based on the numerical results, the jet breaking and droplet formation behaviour is observed to depend strongly on the bubble growth and collapse pattern. Also, the effects of liquid viscosity, surface tension and nozzle geometry are quantified from the calculated bubble growth rate and ink droplet ejection distance.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.71-78
• /
• 2005

초임계 상태의 질소 유동 환경에서 헵탄 액적의 기화 특성을 수치적으로 연구하였다. 더불어 실기체 효과와 액적 내부 순환, 다양한 열역학적 물성치 및 고압 효과를 고려하였다. 또한 헵탄 액적 바로 근처에서의 저속 유동 문제를 풀기 위하여 예조건화 스킴을 적용한 시간 전진법을 수치 코드에 적용하였다. 주위 유동 속도와 주위 압력을 변화 시켜가면서 액적의 거동을 살펴보았다. 유동 속도 증가로 인한 레이놀즈수의 증가에 따라 액적의 변형이 활발히 이루어졌고, 동일한 레이놀즈수에 대해서는 압력이 높아질수록 액적의 변형이 약화되었다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.96-103
• /
• 2021

In order to improve the overall efficiency and meet the emission regulations of boiler systems, the heat exchanging methods between inlet air and exhaust gas have been used in boiler systems, named as the waste-heat-recovery condensing boiler. Recently, to further improve the overall efficiency and to reduce the NOx emission simultaneously, the concept of the water injection into the inlet air is introduced. This study suggests the models for the optimized design parameters of water injection for waste-heat-recovery condensing boilers and performs the analysis regarding the water injection amount and droplet sizes for the optimized water injection. At first, the required amount of the water injection was estimated based on the 1^st law of thermodynamics under the assumption of complete evaporation of the injected water. The result showed that the higher the inlet air and exhaust gas temperature into the heat exchanger, the larger the amount of injected water is needed. Then two droplet evaporation models were proposed to analyze the required droplet size of water injection for full evaporation of injected water: one is the evaporation model of droplet in the inlet air and the other is that on the wall of heat exchanger. Based on the results of two models, the maximum allowable droplet sizes of water injection were estimated in various boiler operating conditions with respect to the residence time of the inlet air in the heat exchanger.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.79-88
• /
• 1998

현재까지 불과 같은 유체를 렌더링하기 위한 많은 모델들이 개발되었다. 특히 메타볼은 단순성과 유동성의 특정으로 인해 눈이나 물과 같은 유체의 곡면을 모델링하기 위한 기법으로 많이 사용되어졌다. 본 논문은 중력장내에서 변형되는 물방울을 모델링하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 이전의 연구에서 물방울은 단순한 메타볼에 의해 표현되었다. 물방울에 중력이 고려되지 않았기 때문에 렌더링 결과는 실제적인 물방울의 형태를 표현할 수 없었다. 우리는 기존의 메타볼에 실세계의 중력과 마찰력을 고려함으로서 평탄한 지면위에 놓여진 물방울의 형태를 생성하는 새로운 방법을 보여준다. 본 연구의 새로운 메타볼 모델은 이전의 메타볼이 가지는 스칼라 공간의 isosurface값을 중력을 고려한 벡터 공간으로 이동하여 얻어진다. 결과로서 광선 추적 기법과 물방울의 그림자 형성을 통해 실제적인 물방울의 형태를 렌더링한다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제8권4호
• /
• pp.175-183
• /
• 2014

To visually and chemically verify the rainout of soot particles, a model experiment was carried out with the cylindrical chamber (0.2 m (D) and 4 m (H)) installing a cloud drop generator, a hydrotherometer, a particle counter, a drop collector, a diffusing drier, and an artificial soot particle distributer. The processes of the model experiment were as follows; generating artificial cloud droplets (major drop size : $12-14{\mu}m$) until supersaturation reach at 0.52%-nebulizing of soot particles (JIS Z 8901) with an average size of $0.5{\mu}m$-counting cloud condensation nuclei (CCN) particles and droplets by OPC and the fixation method (Ma et al., 2011; Carter and Hasegawa, 1975), respectively - collecting of individual cloud drops - observation of individual cloud drops by SEM - chemical identifying of residual particle in each individual droplet by SEM-EDX. After 10 minutes of the completion of soot particle inject, the number concentrations of PM of all sizes (> $0.3{\mu}m$) dramatically decreased. The time required to return to the initial conditions, i.e., the time needed to CCN activation for the fed soot particles was about 40 minutes for the PM sized from $0.3-2.0{\mu}m$. The EDX spectra of residual particles left at the center of individual droplet after evaporation suggest that the soot particles seeded into our experimental chamber obviously acted as CCN. The coexistence of soot and mineral particle in single droplet was probably due to the coalescence of droplets (i.e., two droplets embodying different particles (in here, soot and background mineral particles) were coalesced) or the particle capture by a droplet in our CCN chamber.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
• /
• pp.175-178
• /
• 2006

인젝터의 특성을 고려한 분무연소 현상을 해석하기 위하여 연소실에 주입되는 연료와 산화제의 액적에 변동을 가해 연소실내 분무연소 현상을 수치적으로 해석하였다. 2차원 비정상 상태의 유동장을 QUICK Scheme과 SIMPLER Algorithm을 사용하여 계산하였고, 분무모델로는 DSF 모델과 Euler-Lagrange방법을 사용하였다. 연료와 산화제의 액적 변동은 사인 함수를 이용하여 모델링 하였고, 액적과 가스상의 커플효과와 가스상과 증발된 기체상의 커플효과는 PSIC 모델을 사용하여 계산하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제32권2호
• /
• pp.33-42
• /
• 2023

금속 에멀젼(metal emulsion)은 제강 공정의 효율성을 높이는 방법으로 수십 년 동안 연구되어 왔습니다. 본 연구는 육안으로 관찰하기 어려운 고온 실험의 단점을 보완하기 위해 상온에서 관찰 가능한 수모델을 이용하여 수행하였다. 슬래그 내 금속 에멀젼의 대신하여 증류수를 실리콘 오일에 적하하여 운동량 균형 방정식에 의한 계산 결과와 비교하는 실험을 하였다. 물방울의 하강 속도는 물방울의 직경과 유체(실리콘 오일)의 점도가 증가함에 따라 감소하였다. 교반 조건에서 실리콘 오일에서 물방울의 하강 속도를 시뮬레이션하기 위해 유체(실리콘 오일)의 유속을 입자 이미지 속도계(PIV) 방법으로 측정하였다. 물방울의 하강 속도 계산은 점성 실리콘 오일을 교반하거나 교반하지 않고 측정된 값과 잘 일치하였다.