• 제목/요약/키워드: Injector Geometry

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Closed-type 스월 인젝터의 스월 챔버 형상에 따른 분무특성 연구 (Spray Characteristics of Closed-type Swirl Injectors with Varying Swirl Chamber Geometry)

  • 정연재;정석규;오석일;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.8-14
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    • 2015
  • Purdue 대학교의 Ismailov 등이 수행한 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 모델링 및 계산 결과를 실험을 통해 확인하고자 하는 과정의 일환으로 수행된 연구이다. Closed-type 스월 인젝터의 스월 챔버의 길이와 지름의 영향이 인젝터의 동특성에 미치는 영향을 관찰하고자 스월 챔버의 길이와 지름을 변화시킬 수 있는 인젝터를 제작하였다. 이러한 과정에서 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 실험을 진행하기에 앞서서 정적인 분무 특성을 확인하였다. 인젝터 전단에 설치된 유량계를 통하여 유량을 확인하였으며, Lefebvre의 방식에 따라 closed-type 스월 인젝터의 오리피스에 전극을 설치하여 매니폴드 압력에 따른 액막 두께의 변화를 측정하였다. 또한 압력별로 촬영된 순간적인 분무 사진을 통하여 매니폴드 압력에 따른 분사각과 분열길이의 변화를 관찰하였다.

극저온 제트 유동에 대한 분사기 형상의 영향 (Effect of Injector Geometry on Cryogenic Jet Flow)

  • 조성호;박구정;길태옥;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.348-353
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    • 2011
  • 액체 질소를 이용하여 극저온 단일 제트 유동의 특성을 관찰하였다. 고압 챔버 내부에 액체 질소를 분사하여 단일 제트를 생성, 주위기체압력을 변화시킴으로써 아임계 조건부터 초임계 조건의 주위 환경에 따른 제트의 특성 변화를 확인하였다. 또한 분사기의 길이 대 직경비 및 분사기 내부 형상의 변화에 따른 제트의 특성 변화를 파악하였다. 유동 가시화를 통하여 극저온 제트의 형상 및 액주의 지름을 측정하였으며, 이로부터 액주의 확산각을 계산하여 이전 연구 결과와 비교하였다. 아임계 조건 및 초임계 조건에서의 제트의 형상 변화를 관찰하였으며, 주위기체압력이 대기압과 동일할 경우 제트 유동에서 불안정이 발생함을 확인하였다. 또한 주위기체압력이 증가함에 따라 액주의 확산각이 점차 증가하다가 일정 압력 이상에서 거의 일정하게 유지됨을 확인하였다.

DME 커먼레일 시스템을 위한 인젝터 분사 유량 개선 (Injection Flow Rate Improvement of Injectors for DME Common-rail Systems)

  • 이기수;신석신;박종호
    • 한국분무공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.55-60
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    • 2013
  • In this study, injection flow rates and material of the solenoid sealing of the injectors were improved for the development of a di-methyl Ether(DME) common-rail system. To deliver the same amount of energy provided by injection pressure of diesel $P_{inj}$ = 160 MPa, the DME injectors need to have larger diameter of nozzle hole and more No. of hole at low injection pressure of $P_{inj}$ = 40~50 MPa. The simplified nozzle flow model, which takes account of nozzle geometry and injection condition, was employed in order to design the concept of a injector nozzle such as No. of hole, diameter of hole and diameter of needle seat, etc. Injection amount and rate were tested by diesel and DME test stand. As a result, the diameter of nozzle hole were enlarged by 0.25 mm. The diameter of the orifice in the high pressure line was increased by 1.0 mm to maintain hydraulic force in the nozzle. The material of the solenoid sealing was changed to HNBR, which was strong against the corrosive. Experimental results showed that the injection amount of the DME injector drastically increased by 191.9% comparison to that of diesel at $P_{inj}$ = 40 MPa.

기체메탄/기체산소 추진제를 이용한 동축 와류형 분사기에서의 예비 연소실험 (Preliminary Combustion Tests in Bi-Swirl Coaxial Injectors Using Gaseous Methane/Gaseous Oxygen Propellants)

  • 황동현;박수진;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.70-80
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    • 2019
  • 화염 가시화가 가능한 모델 연소실에서 형상과 리세스 길이가 다른 6종의 동축 와류형 분사기를 이용한 연소실험을 수행하였다. 실제 추진제 대신 기체메탄과 기체산소를 사용하여, 분사기 설계와 실험 조건이 화염구조와 연소 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험조건뿐 아니라 리세스 길이 및 오리피스 직경과 같은 분사기 형상은 연소 안정성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 연소불안정의 발생에 따라 열방출 패턴의 형상이 달라지는 것이 확인할 수 있었다.

고압 분사 디잴 인잭터의 노즐 형상이 분사 특성 및 분무 거동에 미치는 영향 (Effect of nozzle geometry on the injection characteristics and spray behavior)

  • 이창식;박성욱;전문수
    • 한국분무공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • This paper describes the characteristics of injection rate and macroscopic behavior of fuel spray injected from common-rail type diesel injectors with different nozzle geometries. The injection rates according to the nozzle geometries were measured at different energizing duration of the injector solenoid and injection pressure by using the Bosch's injection rate meter based on the pressure variation in the tube. The spray behaviors injected from the different nozzles were visualized using the spray visualization system composed of an Ar-ion laser, an ICCD camera, and a synchronization system at various injection and ambient pressures. It is revealed that VCO nozzle has higher spray tip velocity at the early stage of injection duration and wider spray cone angle than the mini-sac nozzles. Also the spray cone angle is increased with the increase of nozzle diameter.

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정적 연소실 내에서의 2유체 가솔린 분사기의 착화 특성에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the ignition characteristics of an air-assisted gasoline injector in a constant volume combustion chamber)

  • 이용표;김승수
    • 오토저널
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    • 제14권4호
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    • pp.31-38
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    • 1992
  • The objective of this study is to determine the ignition feasibility of a single shot, air-assisted gasoline fuel injector operated in a constant volume combustion chamber under atmospheric condition. A number of parameters has been selected for this experiments, such as dwelling time, spark gap position(r,z), spark electrode geometry, supplied air and fuel masses and spray cone deflector angle. On-site visual inspection of the instantaneous flame glow was chosen as one way to judge the successful ignition. In addition, chamber pressure and occasional photography were mobilized as for data recording. It was clearly observed that there was an entrainment air-fuel mixture toward spray axis from the spray formation and its development later on. The optimum ignition conditions were found for those parameters given above.

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동축 와류형 분사기에서 기체메탄/기체산소 화염 구조와 연소 동특성 (Flame Structure and Combustion Dynamic Characteristics of GCH4/GO2 in Bi-Swirl Coaxial Injectors)

  • 박수진;황동현;안규복;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.28-38
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    • 2019
  • 액체로켓엔진용 동축 와류형 분사기에서의 화염 구조와 연소 동특성간의 관계를 파악하기 위해 기체메탄과 기체산소를 사용하여 연소실험을 수행하였다. 리세스 길이/오리피스 직경과 같은 분사기 형상과 당량비/산화제 질량유량과 같은 유동조건을 변화시키며, CH* 라디칼과 압력섭동을 동시에 측정하였다. 분사기 형상은 추진제 유속과 혼합에 영향을 주기 때문에 이에 따른 화염 구조의 변화를 알 수 있었다. 주파수 분석 결과 유동조건과 분사기 형상에 따라 연소 동특성이 변화하였으며, 특정 리세스 길이/유동조건에서 연소불안정이 발생함을 확인하였다.

변위 제어형 자동 약물주입기의 구동기구 동역학 해석 (Dynamic Analysis of Driving Mechanism for Displacement Controlled Automatic Drug Injector)

  • 신영규;한남규;탁태오
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.303-311
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    • 2013
  • 본 논문은 복잡한 제어장치 없이 비교적 간단한 마찰식 메카니즘을 이용하여 약물 주입량을 정확하게 제어할 수 있는 공압식 약물주입기 구동장치의 해석과 설계를 다룬다. 다물체 해석 기법을 적용하여 약물주입기의 모델을 구성하였고, 이에 대한 동역학 해석을 통해서 구동 메카니즘의 형상, 스프링강성, 마찰특성 등과 관련된 여러 가지 설계인자들이 약물주입성능에 미치는 영향을 분석하여 이를 시제품 설계에 반영하였다. 약물주입기가 100만회 사용에 대한 내구성을 평가하기 위한 내구시험을 실시하였고, 100만회 구동 후 약물주입기의 변위와 초기상태의 변위를 비교하여 제안한 메카니즘이 충분한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.

벽면 형상에 따른 중공 원추형 분무의 벽 충돌 과정 모델링 (Modeling of Wall Impingement Process of Hollow-Cone Fuel Spray according to Wall Geometry)

  • 심영삼;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3467-3472
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    • 2007
  • The effects of the wall geometry on the spray-wall impingement process of a hollow-cone fuel spray emerging from a high-pressure swirl injector of the Gasoline Direct Injection (GDI) engine were investigated by means of a numerical method. The ized Instability Sheet Atomization (LISA) & Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup (APTAB) model for spray atomization process and the Gosman model were applied to model the atomization and wall impingement process of the spray. The calculation results of spray characteristics, such as a spray development process and a radial distance after wall impingement, compared with the experimental ones by the Laser Induced Exciplex Fluorescence (LIEF) technique. It was found that the radial distance of the cavity angle of 90$^{circ]$ after wall impingement was the shortest and the ring shaped vortex was generated near the wall after spray-wall impingement process.

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LPG 엔진용 고압 핀틀노즐 내부유동 수치해석 (Prediction of the internal flow in a pintle nozzle for LPG engine)

  • 정홍철;김병철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권8호
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    • pp.1077-1085
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    • 1997
  • The use of "clean fuels" such as butane, propane, and mixtures of these (LPG) is an attractive way to reduce exhaust emissions. In this study internal flow of the pintle type injector for LPG engine is studied. The breakup of liquid jet is the result of competing, unstable hydrodynamic forces acting on the liquid jet as it exits the nozzle. The nozzle geometry and up-stream injection conditions affect the characteristics of flow inside the nozzle, such as turbulence and cavitation bubbles. A set of calculations of the internal flow in a pintle type nozzle were performed using a two dimensional flow simulation under different nozzle geometry and upstream flow conditions. The calculation showed that the turbulent intensity and discharge coefficient are related to needle leading angle(.alpha.) and needle lift.edle lift.