• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.72-79
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• 2003

본 실험에서는 충돌형 F-O-O-F 형태인 분사기의 충돌각을 15, 20, 그리고 30도로 변화시켰으며, 혼합비(O/F 비)는 1.5부터 3.0까지 증가시키면서 분무특성을 살펴보았다. 실험결과, 분무의 가시화를 통해서 혼합비는 확산각에 큰 영향을 주지 않지만 수밀도에는 영향을 끼쳤으며, 충돌각과 환산각 사이에는 충돌각이 증가할수록 확산각이 증가하는 선형적인 실험 관계식이 있음을 알 수 있었고, 충돌각이 증가함에 따라 분무폭은 커지며. 액적들의 속도 분포와 표준편차, 그리고 SMD는 작아짐을 알 수 있었다. 또한, 액적의 크기분포를 살펴본 결과 Rosin-Rammler와 Upper-Limit 분포함수와 잘 일치하고 있음을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.385-388
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• 2002

The researches of a two-phase atomizers have been carried out in the field of automotive and aerospace industries in order to improve the atomization performance of the liquid droplets ejecting from these nozzles. The smaller droplets have the advantages of the reduction of environmental pollution matter and effective use of energy through the improvement of heat and mass transfer efficiency. Thus, to propose the basic information of two-phase flow, an internal mixing atomizer was designed, its shape factor was 0.6 and the liquid feeding hole was positioned at the center of the mixing tube which was used to mix the air and liquid. The experimental work was performed in the field after the nozzle exit orifice. The measurement of the liquid droplets was made by PDPA system. This system can measure the velocity and size of the droplets simultaneously. The number of the droplets used in this calculation was set to 10,000. The flow patterns were regulated by ALR (Air to Liquid mass Ratio). ALR was varied from 0.1024 to 0.3238 depending on the mass flow rate of the air. The analysis of sampling data was mainly focused on the spray characteristics such as flow characteristics distributions, half-width of spray, RMS, and turbulent kinetic energy with ALR.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1278-1286
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• 2008

본 연구는 MC와 저분자량 유화제 Tween 20 간의 경쟁 흡착 현상이 MC 유화액(1 wt% MC, 10 wt% n-tetradecane, 20 mM bis-tris, pH 7)의 안정도(크리밍 안정도 및 orthokinetic stability) 특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 크리밍 특성 변화는 시료 유화액의 크리밍 프로화일 및 지방구 평균 이동 속도($V_m$) 등을 비교하였고, orthokinetic stability는 전단시간(shear time)에 대한 지방구 크기 변화를 측정하여 평가하였다. 지방 함량을 달리하여(1$\sim$30wt%) 제조한 Tween 20 무첨가 MC 유화액의 경우 지방구 평균 이동 속도($V_m$)로 표현된 크리밍 안정도는 유화액 중 지방구 크기에 의존하는 경향을 보였다. 즉 지방구 크기가 클수록 안정도는 낮은 것으로 나타났다[$V_m$: 0.326 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.32 $\mu$m)${\rightarrow}V_m$: 0.551 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.53 $\mu$m)]. Tween 20을 첨가할 경우 MC 유화액의 크리밍 안정도는 Tween 20을 첨가하지 않은 경우보다 낮았고(0.2 wt% Tween 20 첨가 제외), 낮은 첨가 농도에서 가장 낮은 안정도를 보였으며, 농도가 증가할수록 안정도는 회복되는 것으로 관찰되었다[$V_m$: 0.598 $\mu$m $min^{-1}$(0.01 wt%)${\rightarrow}V_m$: 0.389 $\mu$m $min^{-1}$(0.2wt%)]. MC 유화액 연속상의 점도를 측정한 결과 이러한 크리밍 안정도 변화는 연속상의 점도 변화 경향과 잘 일치하고 있었다(Stokes 법칙에 잘 따름). 따라서 Tween 20을 함유하는 유화액의 크리밍에 대한 안정도는 물/기름 계면에서 일어나는 MC/Tween 20 간 경쟁흡착에 의하여 수용액 상으로 이탈된 MC 농도에 의존되고 있음을 알 수 있었다. 유화 불안정화 시간($t_d$)으로 평가한 orthokinetic stability의 경우 Tween 20 첨가에 의하여 MC 유화액의 유화 안정도는 낮아 졌으며, 유화제 첨가 농도의 증가와 더불어 더욱 낮아지는 경향을 보였다[$t_d$: 160 min(0.03 wt%)${\rightarrow}t_d$: 100 min(0.2wt%)]. Tween 20은 계면 흡착 MC를 수용액 상으로 이탈시키므로 Tween 20을 함유한 MC 유화액의 orthokinetic stability 특성은 MC load에 지수 함수적으로 의존됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 MC 유화액에 Tween 20을 첨가할 경우 유화안정도에 영향을 미칠 수 있으며 그 정도는 첨가한 Tween 20의 농도에 의존되는 특성을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.675-682
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• 2013

전단 동축 분사기의 Inner-stage와 Outer-stage의 기체 분사 비율 변화에 따른 축방향 유동 분포 특성과 분무 분열 특성을 실험적으로 연구였다. 무차원 측정 거리를 Z/d=100까지 변화시킴에 따라 운동량 교환, 공기역학적 항력, 점성 혼합의 영향으로 완전 발달된 유동의 형태를 나타내었다. Inner-stage의 기체분사와 Outer-stage의 기체 분사의 영향은 Z/d=5 이내의 영역에서 간섭받지 않고 분무 초기에 Inner-stage에서 분사된 기체 전단력에 의해 분열됨을 파악할 수 있었으며, Z/d=10 이상의 영역에서 완전 발달된 유동으로 변화하며, 유동의 혼합이 진행됨을 관찰 할 수 있었다. Inner-stage의 운동량 플럭스 비 0.84 이내에서 Outer-stage의 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 SMD가 감소하는 경향을 나타내었으며, Inner-stage의 운동량 플럭스 비가 1.38 이상의 조건에서 SMD의 분포가 유사하게 나타나는 경향을 관찰할 수 있었다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권4호
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• pp.176-186
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• 2020

농작물들의 크기와 형태는 매우 다양하며 생육 환경도 각기 다르다. 따라서 드론을 활용하여 농약을 살포할 때에는 각 농작물에 대한 재배 환경과 특성이 고려되어야 하며, 이에 따라 드론의 비행고도, 전진속도 등 비행 조건이 달라져야 한다. 실제로 비행 조건에 따라 농약의 액적 유동이 크게 영향을 받게 되며, 살포 영역에 큰 변화가 발생하고 이로 인해 불균일한 액적 분포가 후류에 형성되어 농약의 전달 효율성이 떨어질 수 있을 뿐만 아니라 비산에 대한 위험성이 존재하게 된다. 본 논문에서는 농업용 드론을 사용하여 특성이 다른 3가지 농작물을 선정하고 드론의 비행 조건을 각각 다르게 하여 농약을 살포했을 때 후류에서의 노즐 유동을 수치해석을 통하여 분석하였으며, 전달되는 액체의 비율을 확률 밀도 함수의 평균 제곱근을 나눈 새로운 성능지수를 이용하여 비교함으로써 작물의 특성에 따른 드론의 농약 살포 가이드라인을 구축하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1-7
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• 2017

분무식 노즐(spray nozzle)은 액체의 표면을 증가시키기 위해 에너지를 공급하여 액체를 다수의 액적으로 미립화시키는 장치로 연소과정에서의 연료의 미립화 또는 표면이나 입자의 코팅 등 여러 산업분야에 다양한 목적으로 응용된다. 초음파 미립화 노즐은 진동 발생장치로부터 고진동수의 전기에너지를 받아 같은 진동수의 기계적 에너지로 변환시키는 변환기를 갖고 있다. 변환된 에너지를 액체에 부가하여 고주파 진동에 의해 미세한 액적을 생성하여 분사한다. 코팅작업에서 가압되지 않은 저속의 분무는 액적이 튕겨나가지 않고 표면에 달라붙어 과도하게 분사되는 양을 줄일 수 있다. 초음파 미립화 노즐은 초음파 진동부 외벽에 공기를 공급해 줄 수 있는 공간을 통해 생성된 보조 공기흐름을 이용하여 저속의 액적을 운반하여 분무특성이나 분무형상을 조절할 수 있다. 따라서 주위 공기의 흐름을 이용하여 원하는 분무특성을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 액적의 분사 운동을 모사하기 위해 라그랑지안 분산상 모델(DPM)을 적용한 상용코드 FLUENT를 사용하여 액적 주위의 공기흐름을 동반하는 초음파 미립화 노즐을 해석하였다. 노즐 수축부 형상, 액적의 크기 그리고 공기 측 압력차의 크기를 변화시키며 수치해석을 수행하여 코팅용 분무를 위한 최적 조건을 연구하였다.