• 한국분무공학회지
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• 제26권1호
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• pp.33-39
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• 2021

Y-jet nozzle has a wide fuel flow rate range and turn-down ratio, thus, it is used in industrial boilers, furnace and agricultural atomizer. However, it has asymmetrical spray characteristics due to the nozzle design factors. Therefore, in this study, asymmetric spraying characteristics of the elliptical Y-jet nozzle was studied by using the lab-scale spray apparatus. As a result, the elliptical Y-jet nozzle had lower gas mass flow rate than circular Y-jet nozzle at same gas pressure, because of bigger shear stress due to the wider inner surface at the elliptical Y-jet nozzle. Larger SMD was measured on the elliptical Y-jet nozzle than the circular Y-jet nozzle. When SMD was measured in the X_Axis direction at the same gas mass flow rate, the elliptical Y-jet nozzle with an aspect ratio of 2:1 showed greater asymmetry than the others.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.44-54
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• 2013

An experimental study was performed to investigate the liquid jet breakup of a circular nozzle and elliptical nozzles. Furthermore Numerical simulation was attempted to investigate the internal flow structure in the circular and elliptical nozzles. This study showed that the disintegration characteristics of the liquid jet of elliptical nozzles were much different from those of the circular nozzle. The liquid jet issued from the elliptical nozzles became more unstable at the same injection pressure. Surface breakup was observed at the jet issued from the elliptical nozzles with the increase of injection pressure. The disintegration of the liquid jet of elliptical nozzles was related with the internal flow structure which is revealed from the numerical simulation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.325-333
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• 2012

원형 및 타원노즐의 내부유동과 외부유동의 상관관계를 알아보기 위해 실험적 연구가 수행되었다. 분사압력에 따라 유량, 분무각, 액적크기 등의 외부유동에 관해 관찰하였고, 노즐 내부유동의 유속 및 압력분포 등을 수치해석을 통해 정량적인 결과를 도출하였다. 외부유동의 경우, 동일한 압력조건하에서 타원형 노즐의 경우, 원형 노즐에서 나타나지 않는 표면분열의 분무특성을 관찰할 수 있었고, 수치해석을 통해 노즐 내부의 유동을 분석한 결과, 원형의 경우와는 달리 타원형 노즐의 단축에서 내부유동의 재부착이 노즐 벽면에서 발생되었다. 타원노즐 외부유동의 표면분열이 내부유동에 따른 결과라고 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.320-324
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• 2017

아음속 공기유동으로 수직분사하는 액체제트에 대하여 오리피스 형상이 달라질 경우, 분무특성에 어떠한 영향을 미치는지 실험적으로 연구하였다. 서로 다른 오리피스 길이 대 직경비와 타원형 노즐의 종횡비를 갖는 분사기들을 제작하여 수직분사 실험을 진행하였다. 원형노즐과 타원형 노즐에서의 분열길이를 비교하였으며, 타원형 노즐에서의 분열길이는 모든 실험조건에서 원형노즐에 비해 줄어들었다. 캐비테이션과 수력튀김 현상이 분사기 내부에 발달되는 분무차압 조건의 경우, 두 노즐 모두 분열길이가 감소하였다. 액주궤적의 경우, 장축으로부터 분무되는 액체제트가 횡방향 공기유동에 수직으로 부딪혀 나가는 경우가 액주의 궤적이 단축에 비해 더 휘어지며, 침투높이가 낮아진다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1005-1012
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• 2011

본 연구의 목적은 원형과 타원형 노즐에 발생되는 캐비테이션 유동에 대해 수치 계산을 통해 각각의 특성을 파악하는 것이다. 수치해석을 위해 상용코드인 FLUENT 6.2 을 사용하였고, 실험결과의 캐비테이션 형태와 수치계산에서 얻은 결과를 비교함으로써 계산결과의 타당성을 확인하였다. 주목할만한 결과로는 원형 노즐 내부의 캐이테이션 형상은 노즐 축방향으로 대칭적인 원통형을 가지는 반면, 타원형 노즐의 경우 장축의 캐이테이션 길이가 단축의 캐이테이션 길이보다 긴 말발굽 (horseshoe) 형태가 관찰되었다. 또한, 타원형 노즐의 경우 오리피스의 반경방향 속도는 오리피스의 장, 단축에서 확연히 다른 분포가 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권10호
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• pp.933-939
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• 2010

본 연구는 타원형 노즐과 원형 노즐 내부에서 발생되는 cavitation의 발생 및 성장을 실험적으로 관찰하였다. 원형 노즐과 타원형 노즐의 cavitation 특성을 가시화 하기위해 투명한 아크릴로 노즐을 제작하였다. 실험에 사용된 노즐들은 같은 단면적으로 제작되었으며, 타원형 노즐의 경우 형상비(a/b)를 다르게 하였다. 분사압력의 증가에 따라 노즐내부 유동은 no cavitation, cavitation, hydraulic flip 영역으로 나뉘어졌다. 노즐의 형상에 상관없이 no cavitation과 cavitation 영역에서는 분사압력의 증가에 따라 유량은 증가하며, 유출계수는 감소하는 경향을 나타냈다. 그러나 hydraulic flip 영역에서의 유량계수는 일정한 값을 나타냈다. 타원형 노즐은 원형 노즐에 비해 높은 cavitation number에서 cavitation이 성장, 발달하였다. 특히 타원형 노즐에서는 장축의 cavitation length가 단축보다 길게 나타났다.

• 한국분무공학회지
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• 제23권1호
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• pp.9-15
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• 2018

Breakup lengths of circular and elliptical liquid jets in a subsonic crossflow were experimentally studied. Two circular-shaped and four elliptical-shaped plain-orifice injectors, which had different aspect ratios and orifice length to diameter ratios, were used to provide various liquid jet conditions such as steady, cavitation, and hydraulic flip. By varying the injection pressure drop from 1 bar to 6 bar, spray images were taken using a shadowgraph technique. Breakup lengths were measured and analyzed. As the aspect ratio in orifices increased, liquid column breakup lengths normalized by the equivalent diameter were reduced irrespectively of the switching of the major or minor axis to the crossflow. It was also found that when hydraulic flip developed inside the orifice, x-directional breakup lengths more decreased for both circular and elliptical liquid jets.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.19-28
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• 2017

본 연구에서는 원형 노즐과 타원형 노즐을 이용하여 공동현상과 수력튀김 현상이 유동특성에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 이를 위해 오리피스 길이 대 직경비(L/d)와 타원형 노즐의 종횡비(a/b)가 서로 다른 분사기들을 제작하여 분무실험을 수행하였다. 분사압력 증가에 따라 공동현상이 발생할 경우 유량계수가 서서히 감소하였으나 수력튀김 영역에서는 유량계수가 급격히 떨어진 후 일정한 값을 유지함을 확인하였다. 하지만 타원형 노즐에서 장축지름(a)과 단축지름(b) 대비 오리피스 길이의 비인 L/b가 8 이상, L/a가 8 이하인 경우, 유량계수 및 액체제트 형상은 기존의 원형 노즐과는 상당히 다른 결과를 나타내었다. 정상유동 상태인 경우 타원형 노즐에서 분사된 액주는 원형 노즐과는 달리 하류로 가면서 장축에서는 분무각이 감소하였으며 단축에서는 분무각이 커지는 모습을 보였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제14권3호
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• pp.129-140
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• 2023

The appropriate injection of H₂O₂ is essential to produce hydroxyl radicals (OH·) by mixing H₂O₂ quickly and exposing the resulting H₂O₂ solution to UV irradiation. This study focused on evaluating mixing device of H₂O₂ as a design factor of UV/H₂O₂ AOP pilot plant using a surface water. The experimental investigation involved both experimental and model-based analyses to evaluate the mixing effect of different devices available for the H₂O₂ injection of a tubular hollow pipe, elliptical type of inline mixer, and nozzle-type injection mixer. Computational fluid dynamics analysis was employed to model and simulate the mixing devices. The results showed that the elliptical type of inline mixer showed the highest uniformity of 95%, followed by the nozzle mixer with 83%, and the hollow pipe with only 18%, after passing through each mixing device. These results indicated that the elliptical type of inline mixer was the most effective in mixing H₂O₂ in a bulk. Regarding the pressure drops between the inlet and outlet of pipe, the elliptical-type inline mixer exhibited the highest pressure drop of 15.8 kPa, which was unfavorable for operation. On the other hand, the nozzle mixer and hollow pipe showed similar pressure drops of 0.4 kPa and 0.3 kPa, respectively. Experimental study showed that the elliptical type of inline and nozzle-type injection mixers worked well for low concentration (less than 5mg/L) of H₂O₂ injection within 10% of the input value, indicating that both mixers were appropriate for required H₂O₂ concentration and mixing intensity of UV/ H₂O₂ AOP process. Additionally, the elliptical-type inline mixer proved to be more stable than the nozzle-type injection mixer when dealing with highly concentrated pollutants entering the UV/H₂O₂ AOP process. It is recommended to use a suitable mixing device to meet the desired range of H₂O₂ concentration in AOP process.

• 한국분무공학회지
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• 제12권3호
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• pp.154-159
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• 2007

Spray tip penetration and spray angle for one main injection were measured at the atmospheric condition with the fuel injection pressure of 270 bar and 540 bar. It investigates an effect of different nozzle hole geometry of conventional cylindrical one and those of elliptical ones. Injection period represented by injector pulse drive was fixed at 1ms. From the result of this study, it is shown that spray tip penetration becomes shorter and spray angle becomes wider with the elliptical nozzle hole geometry due to fast break-up of a fuel liquid column.