• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권4호
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• pp.355-362
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• 2001

Uniform application of agri-chemicals will improve orchard pest management. An air-blast(orchard) sprayer designed for vineyards has been used: however, few research on the uniformity and coverage of the sprays has been reported. Distributions of spray coverage were measured with artificial targets and analyzed to enhance the efficiency of spray application. A structure was built to place water sensitive papers, sampling spray droplets blasted from the orchard sprayer. The sampling cards were collected from five directions at three distances (2.5, 3.0 and 3.5m) for two fan speeds (2,075 and 3,031 rpm), and analyzed using an image analysis system. The distribution of the coverage percent area did not follow the wind velocity pattern. The coverage by the low fan speed was more uniform and higher than that by the higher fan speed. The coverage percent area decreased with an increase of distance. The distribution of droplet density was similar to that of coverage. However, the coverage contribution by smaller droplets became more significant as the distance increased. The upward blasting distance was limited within 3m, but the limit to the ground level was expanded the distance more than 3.5m because of the concentrated droplets.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-9
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• 2010

난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 액적 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동해석에 Eulerian 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 Lagrangian 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 과정 모사에 blob-KH 분열 모델을 적용하여 액주와 액적의 분열이 관찰되었다. 일정한 공기 유동 조건에서 액체 분사 속도 변화를 통한 액체-기체 운동량 플럭스 비의 변화에 따른 액체 제트의 침투깊이를 조사하였으며 실험결과와 유사함을 알 수 있었다. 분사 제트의 분열에 따라 유동장에 존재하는 액적의 분포를 Sauter 평균 입경(SMD)의 분석을 통해 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.358-363
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• 2008

The spray cross-section characteristics of two-phase spray that using external-mixing nozzle injected into a subsonic cross flow were experimentally studied with various ALR ratio that is $0{\sim}59.4%$. Suction type wind tunnel was used and experiments were conducted to ambient environment. Several plain orifice nozzles with L/d of 30 and orifice diameter of 0.5 mm and orifice length 1.5 mm were tested. Free stream velocity profiles at the injection location were measured using hot wire. Spray images were captured to study collision point and column trajectory. Phase Doppler particle analyzer(PDPA) was utilized to quantitatively measuring droplet SMD, volume flux. Measuring probe of PDPA positions was moved 3-way transverse machine. SMD distributions were layered structure and peaked at the top of the spray plume and low value at bottom of the spray. Volume flux of spray was distributed to the two side region and volume flux quantity decreased when ALR ratio increased. It was found that the perpendicularly injected two-phase spray jet of external mixing into a cross flow showing that mistlike spray moved away from the test section bottom region.

• 한국분무공학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-57
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• 2019

In this study, the spray atomization characteristics of urea injector used in SCR system for construction machinery was analyzed, and the uniformity index at the front of mixer and NOx conversion efficiency were evaluated through numerical analysis. Spray visualization and droplet size/velocity measurement were performed and the measured results were used to verify the spray analysis model to calculate the uniformity index in the exhaust gas after-treatment system. For the flow analysis, STAR-CCM, a three-dimensional CFD, was used and the uniformity index of the SCR system at the front of the mixer was calculated using the droplet dissociation model and the wall collision model. Finally, the DeNOx performance for the average condition of the NRTC driving mode was calculated to understand the NOx conversion efficiency reflecting the exhaust gas temperature. The simulation results show that the uniformity index at the front of mixer was calculated as 0.862 and DeNOx efficiency was 75.9%.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.111-117
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• 2016

본 연구는 스프링클러 헤드 근처에서 형성되는 액막의 자유표면 유동에 대해 CFD 모델을 적용하여 해석하고 스프링클러의 초기분무 특성 예측을 위한 기존 이론식의 결과와 비교를 통해 이론 모델의 타당성을 검토하였다. CFD 해석은 상용 해석프로그램인 CFX 14.0을 이용하였으며 노즐과 디플렉터로 이루어진 단순형상에 대해 표준난류모델과 VOF법을 적용하여 해석을 수행하였다. 평판부의 디플렉터 끝단에서 속도분포는 CFD 해석과 경험식이 매우 잘 일치된 결과를 보였으나 기하학적 형상이 복잡한 부분에서는 속도분포의 차이를 보였다. 이론모델에서 예측된 평균액적크기는 실제 스프링클러 헤드에서 측정된 평균액적크기에 대한 이전 연구결과와 큰 차이를 보였다. 그러나 이론 모델은 스프링클러 헤드의 초기 액적형성과정의 메커니즘을 이해하고 실험적 접근이 용이하지 않은 상황에서 분무 액적의 특성을 예측하는데 유동한 도구로 활용될 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.51-56
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• 2010

고속회전 시험장치를 이용하여 V 형태의 회전식 연료 노즐의 오리피스 직경에 따른 분사특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 시험장치는 고속 회전장치, 연료공급장치, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무 오리피스의 직경과 회전속도를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 분무입자의 크기 및 속도 측정은 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 이용하여 분무특성을 가시화하였다. 실험결과, 분무오리피스의 직경이 커질수록 분무입자의 크기가 작아졌으며, 분무입자 크기가 가장 작은 값을 보이는 분무오리피스의 한계 직경이 존재하였다. 오리피스의 직경이 이 한계직경 보다 클 경우 분무입자의 크기는 더 이상 감소하지 않았다. 이것은 분무 오리피스의 직경이 한계직경보다 커질 경우 오리피스 내의 액막이 균일하게 분포하지 않기 때문으로 판단된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제12권3호
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• pp.125-131
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• 2013

The most common pipe wall thinning degradation mechanisms that can occur in the steam and feedwater systems are FAC (Flow Acceleration Corrosion), cavitation, flashing, and LDIE (Liquid Droplet Impingement Erosion). Among those degradation mechanisms, FAC has been investigated by many laboratories and industries. Cavitation and flashing are also protected on the piping design phase. LDIE has mainly investigated in aviation industry and turbine blade manufactures. On the other hand, LDIE has been little studied in NPP (Nuclear Power Plant) industry. This paper presents the development of prediction system for pipe wall thinning caused by LDIE in terms of erosion rate based on air-water ratio and material. Experiment is conducted in 3 cases of air-water ratio 0.79, 1.00, and 1.72 using the three types of the materials of A106B, SS400, and A6061. The main control parameter is the air-water ratio which is defined as the volumetric ratio of water to air (0.79, 1.00, 1.72). The experiments were performed for 15 days, and the surface morphology and hardness of the materials were examined for every 5 days. Since the spraying velocity (v) of liquid droplets and their contact area ($A_c$) on specimens are changed according to the air-water ratio, we analyzed the behavior of LDIE for the materials. Finally, the prediction equations(i.e. erosion rate) for LDIE of the materials were determined in the range of the air-water ratio from 0 to 2%.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.258-263
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• 2010

고속회전 시험장치를 이용하여 V 형태의 회전식 연료 노즐의 오리피스 직경에 따른 분사특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 시험장치는 고속 회전장치, 연료공급장치, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무 오리피스의 직경과 회전속도를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 분무입자의 크기 및 속도 측정은 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 이용하여 분무특성을 가시화하였다. 실험결과, 분무오리피스의 직경이 커질수록 분무입자의 크기가 작아졌으며, 분무 오리피스의 직경이 2.6mm인 경우 최적의 분무형태를 보였다. 그러나 오리피스의 직경이 이보다 클 경우 분무입자의 크기는 더 이상 감소하지 않았다. 이것은 분무오리피스가 최적의 직경보다 커질 경우 오리피스내의 액막이 균일하게 분포하지 않기 때문으로 판단된다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권6호
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• pp.1002-1009
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• 2004

Direct contact air conditioning systems, in which heat and mass are transferred directly between air and water droplets, have many advantages over conventional indirect contact systems. The purpose of this research is to investigate the cooling and heating performances of direct contact air conditioning system for various inlet parameters such as air velocity, air temperature, water flow rate and water temperature. The experimental apparatus comprises a wind tunnel, water spray system, scrubber, demister, heater, refrigerator, flow and temperature controller, and data acquisition system. The inlet and outlet conditions of air and water are measured when the air contacts directly with water droplets as a counter flow in the spray section of the wind tunnel, and the heat and mass transfer rates between air and water are calculated. The droplet size of the water sprays is also measured using a Malvern Particle Analyzer. In the cooling conditions, the outlet air temperature and humidity ratio decrease as the water flow rate increases and as the water temperature, air velocity and temperature decrease. On the contrary, the outlet air temperature and humidity ratio increase in the heating conditions as the water flow rate and temperature increase and as the air velocity decreases.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-152
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• 2009

직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 분사되는 분무입자의 발달특성을 연구하기 위해 분무의 다양한 위치에서 평균속도, 직경, 그리고 부피유속과 같은 분무특성인자들을 측정한다. 실험 결과로부터, 고속의 큰 직경을 갖는 분무 입자들이 주변 공기로의 운동량 손실로 인해 하류로 이동함에 따라 저속의 작은 입자로 분열한다. 또, 분무 확산 및 분산에 의해 높은 부피유속의 영역이 반경방향으로 넓게 확장된다.