• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1629-1633
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• 2004

Liquid is commonly introduced as transversal jets in venturi scrubber which is one of the gas cleaning equipments. The jet dynamics such as penetration and breakup is of fundamental importance to the dust-collection efficiency. We have developed a model that can numerically simulate the breakup of the liquid jet in crossflow. This simulation consists of models on liquid column, jet surface breakup, column fracture and secondary droplet breakup. These models have been embedded in the KIVA3-V code. We have calculated such parameters as the jet penetration, jet trajectory, droplet size, velocity field and the volume flux distribution. The results are compared with the experimental data in this paper.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.35-43
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• 2013

The empirical correlations for the prediction of breakup length of liquid jet in uniform cross flow are reviewed and classified in this study. The breakup length of liquid jets in cross flow was normally discussed in terms of the distances from the nozzle exit to the column breakup location in the x and y directions, called as column fracture distance and column fracture height, respectively. The empirical correlations for the prediction of column fracture distance can be classified as constant form, momentum flux ratio form, Weber number form and other parameter form, respectively. In addition, the empirical correlations for the prediction of column fracture height can be grouped as momentum flux ratio form, Weber number form and other parameter form, respectively. It can be summarized that the breakup length of liquid jet in a cross flow is a basically function of the liquid to air momentum flux ratio. However, Weber number, liquid-to-air viscosity ratio and density ratio, Reynolds number or Ohnesorge number were incorporated in the empirical correlations depending on the investigators. It is clear that there exist the remarkable discrepancies of predicted values by the existing correlations even though many correlations have the same functional form. The possible reasons for discrepancies can be summarized as the different experimental conditions including jet operating condition and nozzle geometry, measurement and image processing techniques introduced in the experiment, difficulties in defining the breakup location etc. The evaluation of the existing empirical correlations for the prediction of breakup length of liquid jet in a uniform cross flow is required.

• 한국분무공학회지
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• 제3권2호
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• pp.34-41
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• 1998

The present experimental study investigates the effect of an initial disturbance on the breakup mechanism of a liquid column. With varying the maginitude of the inital disturbance, we measure the surface wave of liquid column with adopting laser shadow method and analyze the growth rate of liquid column and breakup frequency. The experimental results show that thebreakup characteristics of liquid column is significantly influenced by the frequency of the initial disturbance. We concluded that the most uniform droplet occurs when the frequency of initial disturbance coincides with the natural frequency of the liquid column.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권2호
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• pp.166-174
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• 2009

본 연구에서는 횡단류 아음속유동장에서 연료가 여러 분사각도를 가지고 수직 분무시 나타나는 액주영역의 궤적과 분열지점에 관한 연구를 수행하였다. 직접 사진촬영 방법과 평면레이저유도형광(PLLIF) 기법으로 정방향 분사각도의 분무에서 액주영역의 궤적식과 분열지점까지의 거리에 대한 경험식을 도출하여 기존 연구결과와 비교 분석하고 대향분사의 액주 궤적식과 분열지점까지의 거리에 대한 경험식을 도출하였다. 실험을 통하여 액주영역의 궤적과 분열지점까지의 거리는 분사차압, 공기의 유속, 인젝터 지름 크기, 분사각도에 의하여 결정됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.447-454
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• 2017

난류 유동장으로 분사되는 두가지 형태의 액체 제트 (수평분사는 디젤연료와 수직분사는 물)의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 이상(Two-phase) 유동에 대해 3차원 LES 수치해석을 수행하였다. 기체상태의 공기 유동은 오일러리안 해법을 사용하고, 액체 제트의 액적 추적은 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동 해석을 수행하였다. 두 종류의 확률론적 분열 모델(Stochastic breakup model)을 사용하여 액적 분열을 모사하였으며, 액체제트의 침투깊이와 액적 분포(Sauter Mean Diameter)를 실험결과와 비교하여 미세하게 분열되는 액체 제트의 분열 현상에 대해 확률론적 분열 모델링의 적합성을 제시하였다.

• 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.

• 한국분무공학회지
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2005

The present study has numerically and experimentally investigated the spray behavior of liquid jet injected in subsonic cross-flow. The corresponding spray characteristics are correlated with jet operating parameters. The spray dynamics are known to be distinctly different in the three regimes: the column, the ligament and the droplet regimes. The behaviors of column, penetration and breakup of liquid jet have been studied. Numerical and physical models are base on a modified KIVA code. The primary atomization is represented by a wave model base on the KH(Kelvin-Helmholtz) instability that is generated by a high interface relative velocity between the liquid and gas flows. In odor to capture the spray trajectory, CCD camera has been utilized. Numerical and experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio and the penetration decreases by increasing Weber number.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-102
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• 2009

비정상 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액주의 1차 및 2차 분열이 관찰되었다. 일정한 속도로 유입되는 공기유동 중에 액체 분사 속도를 달리하여, 액체-기체 운동량 플럭스 비의 변화를 고려하여 액체 제트의 침투깊이를 조사하였으며 실험결과와 유사함을 알 수 있었다. 제트 후류에서 입자 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.1-10
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• 2018

본 연구에서는 횡단류 공기유동에 수직으로 분사되는 액체제트의 분열거리와 액주궤적에 대한 음향가진의 영향을 살펴보았다. 이를 위해 단공 원형노즐 분사기를 이용하여 동일한 횡단류 공기속도에서 분사압력과 음향가진의 크기를 변화시켜가며 수류실험을 수행하였다. 또한 음향가진 주파수 기준 12개의 위상각에서 분무 이미지를 얻어 위상각 변화에 따른 영향을 확인하였다. 실험결과 분열길이는 비가진 상태에 비해 음향가진 상태에서 전반적으로 감소하였지만 위상각에 따른 변화는 발견되지 않았다. 본 실험 범위 내에서 음향가진은 수직분사 액체제트의 액주궤적에 거의 영향을 주지 못하였다.