The combustion characteristics of binary component single droplets hanging at the tip of a quartz fiber are studied experimentally at different environmental pressures and temperatures under normal gravity. Normal Heptane and Normal Hexadecane are selected as two fuels with high difference in boiling temperatures. A falling electrical furnace in a high pressure vessel has provided high temperature environment. Nitrogen and air have formed the environment to study evaporation and combustion, respectively. The initial diameter of droplet was ranging from 1.1 to 1.3 mm. The evaporation and combustion processes were recorded by a high speed digital camera. Some characteristics of droplet burning under different environment conditions and different droplet composition have been investigated. Microexplosion of droplet take places under atmospheric pressure. Bubble formation and its consequent result, incomplete droplet disintegration which presents in all binary compositions, do not appear at high pressure. The initiation of combustion, always takes place in the bottom of droplet due to buoyancy effect of relatively cold fuel vapor. Also, the burning of binary droplet produces soot when the pressure is high.
Hwang, Chang Hwan;Baek, Seung Wook;Han, Cho Young;Kim, Su Kyum;Jeon, Hyung Yeol
한국연소학회:학술대회논문집
/
2012.11a
/
pp.329-332
/
2012
The droplet behavior of 83.9 wt.% HAN water solution was investigated experimentally with various ambient temperature and nitrogen environment. At the initial stage of evaporation under thermal decomposition temperature of HAN, gradual decreasing of droplet diameter was observed. After that, the droplet started to expand due to the internal pressure build up by water nucleation inside the droplet. The micro explosion was observed at higher temperature than the decomposition temperature of HAN and the remaining droplet showed similar behavior of single composition droplet. The decreasing rate was augmented as the ambient temperature increasing.
A numerical study of high pressure and temperature droplet vaporization and combustion is conducted by formulating one dimensional evaporation model and single-step chemical reaction in the mixture of hydrocarbon fuel and air. The ambient pressure ranged from atmospheric conditions to the supercritical conditions. In order to account for the real gas effect on fluid p-v-T properties in high pressure conditions, the modified Soave-Redlich-Kwong state equation is used in the evaluation of thermophysical properties. Some computational results are compared with Sato's experimental data for the validation of calculations in case of vaporization. The comparison between predictions and experiments showed quite a good agreement. Droplet surface temperature increased with increasing pressure. Ignition time increased with increasing initial droplet diameter. Temporal or spatial distribution of mass fraction, mass diffusivity, Lewis number, thermal conductivity, and specific heat were presented.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.26
no.10
/
pp.1355-1363
/
2002
An experimental study was conducted to investigate the interaction phenomena of droplet array combustion in ambient environment. The droplet with 1 mm in diameter was supported from an optical fiber and ignited with a hot wire. Combustion lifetimes and burning rate constants were measured for fuel of nheptane according to parameters, which were junction and suspender spacings, and array configuration. Results show that the burning process considerably depends on the initial away configuration. The d$^2$-law is found to be correct when applied to both of the droplets in away and the single droplet. For separation distance of about 5mm, there exists a critical state. So the transition from a merged flame to separated flames occurs and burning velocity is much faster than before. Combustion lifetime of the lower droplet is shorter than that of the upper droplet in the two-dimensional arrays combustion. Burning rate constants of the droplets in arrays are smaller than that of the single droplet, while they become higher as separation distance increases. Combustion lifetimes of the droplets in arrays are longer than that of the single droplet and decrease as separation distance increase. It is concluded that the array configuration and the mergedness of the flame are the most important factors governing multi-droplet combustion.
The evaporation characteristics of single and multicomponent droplets hanging at the tip of a quartz fiber are studied experimentally at the different environmental conditions under normal gravity. Heptane and Hexadecane are selected as two fuels with different evaporation rates and boiling temperatures. At the first step, the evaporation of single component droplet of both fuels has been examined separately. At the next step the evaporation of several blends of these two fuels, as a binary component droplet, has been studied. The temperature and pressure range is selected between 400 and 700 $^{\circ}C$, and 0.1 and 2.5 MPa, respectively. High temperature environment has been provided by a falling electrical furnace. The initial diameter of droplet was in range of 1.1 and 1.3 mm. The evaporation process was recorded by a high speed CCD camera. The results of binary droplet evaporation show the three staged evaporation. In the the first stage the more volatile component evaporates. The droplet temperature rises after an almost non evaporating period and in the third stage a quasi linear evaporation takes place. The evaporation of the binary droplet at low pressure is accompanied with bubble formation and droplet fragmentation and leads to incomplete microexplosion. The component concentration affects the evaporation behavior of the first two stages. The bubble formation and droplet distortion does not appear at high environment pressure. Nomenclature
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
/
v.15
no.9
/
pp.718-726
/
2003
Carbon dioxide ocean disposal is one of the promising options to reduce carbon dioxide concentration in the atmosphere because the ocean has vast capacity for carbon dioxide sequestration. However, the dissolution rate of liquid carbon dioxide in seawater must be known in advance in order to estimate the amount of carbon dioxide sequestration in the ocean. Therefore, in the present study, calculations of the solubility, the surface concentration and the dissolution behavior of carbon dioxide when liquid carbon dioxide is released at 1,000m and 1,500m in depth are peformed. The results show that the droplet is completely dissolved below 500 m in depth if the carbon dioxide droplet is released both at 1,000m in depth with the initial droplet diameter of 0.011m or less and at 1,500m in depth with the diameter of 0.016 or less. Also, the surface concentration of carbon dioxide droplet with the hydrate film is about 50% of carbon dioxide solubility at 1,500 m in depth and about 60% of carbon dioxide solubility at 1,000 m in depth.
Park, Gisu;Yeom, Geum-Su;Hong, Yun Ky;Moon, Kwan Ho
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.18
no.1
/
pp.38-47
/
2017
This paper presents experimental data on water droplet breakup in high-speed air flows. Exact-time-dependent evolution of wave and droplet interaction as well as breakup processes were optically visualized using a shadowgraph technique. Droplet experiments were conducted in a shock tube. Five flow conditions were used with an incident shock wave Mach number from 1.40 to 2.19 with Weber number based on the droplet initial diameter from 2300 to 38000, respectively. This corresponds to post-shock flow speeds varying from subsonic to supersonic. The considered droplet diameters were 2.0 mm to 3.6 mm. Some interesting wave patterns in the near wake were found. The present data shows that with an increase in the Weber number the droplet acceleration coefficient decreases and the level of decrease was weaker for the case of higher Mach numbers. This state of affair is different to the existing data in literature. Possible reasons are discussed.
A number of droplet breakup models have been developed to predict the diesel spray. The capabilities of droplet deformation and breakup models such as TAB, ETAB, DDB and APTAB models are evaluated in modeling the non-evaporating diesel sprays injected into atmosphere. New methods are also suggested that take into account the non- spherical shape of droplets and the reduced drag force by the presence of neighbouring droplets. The KIVA calculations with standard ETAB, DDB, and APTAB models predict well the spray tip penetrations of the experiment, but overestimate the Sauter mean Diameter(SMD) of droplets. The calculation with non spherical droplets injected from the nozzle shows very similar results to the calculation with spherical droplets. The drag coefficient which is linearly increased with the time after start of injection during the breakup time gives the smaller SMD that agrees well with the experimental result.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
/
v.9
no.2
/
pp.134-143
/
1997
A theoretical and experimental study has been performed to investigate the characteristics of ice-slurry product. By diffusion-controlled model, the possibility of ice slurry has been theoretically anticipated. The water vapor evaporated from the surface of droplets is extracted continuously from the chamber by a vacuum pump. The droplet diameter was measured by silion immersed method. The ice slurry has been obtained by spraying droplets of ethylene-glycol aqueous solution in the chamber where pressure is maintained under the triple point of water. The droplet of which the diameter is $300{\mu}m$, and the initial temperature is $20^{\circ}C$, was changed into ice particle within the chamber of which the height is 1.33m.
Kim, Byeong-Sun;Lee, Yoon-Pyo;Yoon, Seong-Young;Lee, Jin-Ho
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
/
v.6
/
pp.45-55
/
1998
A theoretical and experimental study is performed to investigate the characteristics of ice slurry product. By diffusion-controlled evaporation model the possibility of ice slurry is theoretically anticipated. The water vapor evaporated from the surface of droplets is extracted continuously from the chamber by a vacuum pump. The droplet diameter is measured by silicon immersion method. The ice slurry is obtained by spraying droplets of ethylene glycol aqueous solution in the chamber where pressure is maintained under the triple point of water. The droplet with the diameter of 300 $\mu\textrm{m}$and the initial temperature of 2$0^{\circ}C$ was changed into ice particle within the chamber of 1.33m in height.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.