• 대한기계학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.618-629
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• 1991

The purpose of this experiment is to understand the distribution of coal particles inside CWM droplet which is believed to be a very important factor controlling the flame stability. CWM slurry is atomized by an air assisted twin fluid nozzle. An experimental rig is designed and fabricated. The mean size of coal particle distribution in CWM slurry, atomizing air pressure, coal particle loading in slurry and sampling position inside spray are main experimental variables. The atomized CWM droplets are sampled on the thin white layer of magnesium oxide by the emergency sampling shutter. The sampled coal particles on magnesium oxide layers are collected into test tubes and dispersed completely by Ultra-Sonicator. The size distribution of coal particles inside droplets are measured by Coulter Counter. The presence of coal particle inside the impressions of droplets on magnesium oxide layer are investigated by photo technique. There are quite many droplets which do not have any coal particles. Those are just water droplets, not CWM droplets. The population ratio of droplets without coal particles to toal number of droplets is strongly affected by the mean size of coal particle distribution in slurry and this ration becomes bigger number as the mean size of coal particles be larger. The size distribution of coal particles inside CWM droplets is not even and depends on the size of droplet. Experimental results show that the larger CWM droplets has droplets has bigger mean value of particle size distribution. This trend becomes more evident as the atomizing air pressure is raised and the mean size of coal particles in CWM slurry is bigger. That is, the distribution of coal particles inside CWM dropolets is very much affected by the atomizing air pressure and the mean size of pulverized coal particles in CWM slurry.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.309-316
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• 1999

본 연구에서는 오리멀젼을 연료로 하는 가스화기를 대상으로 전산유체역학 방법론을 적용하여 연료의 가스화 반응 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 산화제의 양에 따른 가스화기내 생성 가스의 농도 분포를 예측해 보고, 분무되는 오리멀젼 액적의 직경 및 분사 각도, 그리고 연료 주입구에서의 유입 속도 변화등 연료의 유입 조건에 따른 반응장의 유동 특성을 고찰해 보았다. 본 연구에서는 산화제와 오리멀젼의 비가 0.88일 때 가스화 반응이 가장 활발히 진행되어 연료로서 효용 가치가 있는 CO, H$_2$의 농도가 출구에서 높게 나타났으며, 오리멀젼 액적의 직경이 작을수록 반응성이 좋았고, 분무 각도가 45$^{\circ}$로 유입될때 혼합 효과가 증대되었다. 따라서, 액적을 연료로하는 가스화기 운전시 유입되는 액적의 직경은 수십$\mu\textrm{m}$로 무화시켜 반응시키고, 벽면쪽으로 액적이 치우치지 않도록 적절한 각도로 분무시켜주는 것이 전체시스템의 효율을 항상시킬 수 있는 방안이라고 판단되었다. 또한 선행된 해석 결과를 토대로 100톤/일급 고온.고압 플랜트에 대한 해석을 수행하여 봄으로써 적절한 오리멀젼 가스화기 운전 조건의 기본 자료를 확보하고자 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.645-652
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• 2010

본 연구의 목적은 다양한 분위기 압력 하에서 커먼레일 디젤인젝터를 통해 분사되는 비증발 디젤 분무특성에 관한 연구이다. 디젤분무의 거시적 특성으로 분무관통거리와 분무각을 음영사진과 이미지프로세싱으로 연구하였다. 수치해석은 상용 CFD프로그램인 AVL-FIRE를 사용하였다. 분열모델은 WAVE모델을 사용하였으며 표준 $k-{\varepsilon}$난류모델을 적용하였다. 분무각과 Zeuch법을 적용한 연료 분사율을 수치해석의 입력값으로 사용하였다. 분무관통거리를 실험값과 비교하여 좋은 결과를 얻었고 수치해석을 통하여 노즐팁 하류방향으로 분무의 각 구간별 액적입경분포를 알아보았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.297-301
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• 2004

분무연소합성법을 이용하여 나노크기의 물라이트(3Al$_2$O$_3$$.$2SiO$_2$) 콜로이드를 제조하였다. 연소반응을 위한 산화제로서 Al(NO$_3$)$_3$$.$9$H_2O$와 환원제(연료)로서 CH$_{6}$N$_4$O를 사용하였으며, 실리카 소스로서 콜로이드 실리카를 첨가하였다. 분무된 액적들의 착화를 위해 연소반응기의 온도를 80$0^{\circ}C$로 유지하였다. 액적의 응고에 의한 액적크기 성장을 억제하기 위하여 금속 스크린 필터를 사용함으로써 액적의 개수 농도를 감소시켰으며, 에어로졸 입자의 체류시간을 2.5초로 유지하여 열 유체의 흐름을 층류로 유도하였다. 제조된 입자들의 모양은 모두 구형이었으며, 평균입자크기는 130nm이었다 XRD와 TEM 분석 결과 각각의 초미립자들은 정량화합물의 물라이트 결정성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제12권10호
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• pp.784-790
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• 2002

For mass product of nanocrystalline ZnO ultrafine powders, self-sustaining combustion process(SCP) and ultrasonic spray combustion method(USCM) were applied at the same time. Ultrasonic spray gun was attached on top of the vertical type furnace. The droplet was sprayed into reaction zone of the furnace to form SCP which produces spherical shape with soft agglomerate crystalline ZnO particles. To characterize formed particles, fuel and oxidizing agent for SCP were used glycine and zinc nitrate or zinc hydroxide. Respectively, with changing combustion temperature and mixture ratio of oxidizing agent and fuel, the best ultrasonic spray conditions were obtained. To observe ultrasonic spray effect, two types of powder synthesis processes were compared. One was directly sprayed into furnace from the precursor solution (Type A), the other directly was heated on the hot plate without using spray gun (Type B). Powder obtained by type A was porous sponge shape with heavy agglomeration, but powder obtained using type B was finer primary particle size, spherical shape with weak agglomeration and bigger value of specific surface area. 9/ This can be due to much lower reaction temperature of type B at ignition time than type A. Synthesized nanocrystalline ZnO powders at the best ultrasonic spray conditions have primary particle size in range 20~30nm and specific surface area is about 20m$^2$/g.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.233-236
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• 2009

산화제는 $LN_2O$, 고체연료는 HDPE(High Density PolyEthlene)를 사용하여 산화제의 상 및 연료포트 직경에 따른 하이브리드 로켓 모터의 연소특성을 비교 분석하였다. 불완전한 액적의 기화와 연료와 산화제의 혼합으로 인해 산화제로 $GN_2O$ 보다 $LN_2O$를 적용했을 때, 연소효율이 낮게 나타났다. O/F비에 따른 화염온도변화 및 끝 단면적에서의 연소반응으로 인해 $LN_2O$와 $GN_2O$를 사용하였을 경우 고체연료의 초기 포트 직경에 따른 후퇴율의 경향이 달리 나타났다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.99-107
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• 1997

핵연료분말 변환공정 중 우라늄 정광의 용해/정제 및 가공공정에서 발생하는 폐액의 처리에 대한 연구가 수행되었다. 우라늄 정광의 용해/정제공정에서 발생된 폐액은 pH 1 이하의 강산성으로 AUC 분말 제조공정에서 발생된 폐액 중의 우라늄을 ADU 형태로 회수한 후 발생된 2차 여액 속의 미세 ADU 입자 용해를 위해 사용된다. 2차 여액 속의 미세 ADU 입자들의 용해를 위해 용해/정제 공정의 폐액을 사용해서 pH 4로 전처리한 후, lime을 이용하여 pH 9.2로 30분 정도 반응시킬 경우 여액 중의 우라늄 농도를 3ppm 이하로 처리할 수 있었다. 가공 폐액은 미세 oil droplet들이 emulsion 형태로 발생하며, 약 300ppm의 우라늄 농도를 나타내었다. 먼저, emulsion을 파괴시키는 방법은 질산을 가하여 급속가열시키는 것이 효과적이었다. Emulsion 파괴 후 1mole NaOH를 가하여 $Na_2U_2O_7$형태로 우라늄을 회수하였으며, pH11.5에서 최적 처리조건을 나타내었으나 최종 여액 중의 우라늄 농도는 5ppm을 나타냈다. 여액 중의 우라늄 농도를 최소화하기 위해 lime으로 처리하는 방법이 연구되었으며, 가공폐액을 직접 lime 처리하기 위해 4N 질산으로 emulsion을 파괴 시킨 후, pH 1.6에서 lime을 1.5g/100ml로 반응시킬 경우 여액 중의 우라늄 농도를 1ppm까지 낮출 수 있었다. 한편, 경수로형 분말 제조공정 중 우라늄 회수공정에서 발생된 폐액 중의 미량 우라늄은 NaOH를 가하여 우라늄을 침전시킨 결과, $Na{\cdot}U{\cdot}F{\cdot}NH_4$등이 혼합된 침전물이 얻어졌으며, 여과후 상등액에서는 우라늄은 감지할 수 없었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.933-940
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• 2009

본 연구에서는 분무화염의 기초적인 물리현상을 해명하기 위하여 층류 대향류장에 형성된 분무 화염에 2차원 직접 수치계산(Direct numerical simulation, DNS)을 적용하여, 당량비 및 연료종이 분무화염 구조에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 기상에 대해서는 질량 보존식, 운동량 보존식, 에너지 보존식을 오일리안(Eulerian) 법으로 계산하였으며, 액적에 대해서는 화염중의 모든 개개의 유적을 라그란지안(Lagrangian) 법으로 추적하였다. 액체 연료로는 n-데칸 ($C_{10}H_{22}$)과 n-헵탄($C_7H_{16}$)을 이용하였으며, 연소반응 모델에는 총괄반응식을 이용하였다. 당량비가 증가함에 따라 착화가 빠르며, 고온영역도 넓게 분포하고 있다. 그러나, 최대 온도치는 당량비가 증가함에 따라 한번 증가한 후 감소하는 경향을 나타내고 있다. 당량비가 클수록 최대 온도가 감소하는 것은 분무화염 내부의 군연소 거동에 의한 냉각효과 때문이라고 생각된다. 또한, n-헵탄은 n-데칸과 비교하여 증발속도가 빠르기 때문에 넓은 고온 영역을 형성하지만 최대 온도는 거의 같은 값을 나타내었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.381-386
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• 2007

액체 연료를 사용하는 가스터빈 연소기에서의 분무 및 연소 특성을 알아보기 위해 본 연구에서는 KIVA-3V를 이용하여 애뉼러형 모형 가스터빈 연소기에서 Jet-A의 분무와 연소에 의한 열유동 현상을 수치해석을 통하여 연구하였다. 홀을 통해 유입되는 냉각유동이 있을 경우, 유입 유동이 최적화되지 않으면 액체연료의 분무는 주위 유동장의 영향을 크게 받아 후류에서 SMD가 증가하고, 등가비의 수직적 분포가 일어나기 어렵게 된다. 화염이 연소실의 중앙 부분에서 좌우로 넓게 발생하며, 유동에 의해 화염의 후류가 갈라지는 현상이 있었으며 이로 인해 화염중심부가 분리되고 국소적인 고온부가 생성되어 NO의 발생이 증가하는 영역이 발생하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권10호
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• pp.1257-1262
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• 2014

The variances of atomization characteristics with the misalignment of injectors defined as the fraction of skewness for various angles of impingement and pressure conditions were studied using the doublet impinging injectors with a like-on-like arrangement. Water was used as simulant and the spray characteristics along with the changes in the skewness were analyzed using the methods of spray image photography. Experiment was carried for the impinging nozzles of orifice diameter of 1.2 mm within Reynolds numbers ranging from $9{\times}10^3-4.5{\times}10^4$ and the fraction of skewness considered for the experiment ranges from 0.0 to 0.9 at ambient temperature condition. Flat sheet with a distinct rim produced perpendicular to the plane of impinging jets goes ondisappear and sheet appears comparatively shorterwith the increase in fraction of skewness resulting the atomization of fluid droplet very close to impingement point with decrease in breakup length and increase in spray angle up to certain extent. The maximum allowable skewness was found as the result. The skewness up to the certain extent can be considered as the parameter to control the atomization characteristics of simulant inside the combustion chamberproviding the high economic performance of fuel and time.