• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권7호
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• pp.1083-1094
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• 2003

This study represents an assessment of the phase-Doppler technique to the measurements of dense droplet laden jet. High-pressure injection fuel sprays have been investigated to evaluate the use of the Phase-Doppler anemometry (PDA) technique. The critical issue is the stability of the phase-Doppler anemometry technique for dense droplet laden jet such as Diesel fuel spray in order to insure the results from the drop size and velocity measurements are repeatable, consistent, and physically realistic because the validation rate of experimental data is very low due to the thick optical density. The effect of shift frequency is minor, however, the photomultiplier tube (PMT) voltage setting is very sensitive to the data acquisition and noise in dense droplet laden jet. The optimum PMT voltage and shift frequency should be chosen so that the data such as volume flux and drop diameter do not change rapidly.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권12호
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• pp.1801-1807
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• 2001

In multiphase flne the bubble size and velocity. To achieve this, one of approaches is to utilize laser phase-Doppler anemometry. However, it was found that the second order refraction has great impact on PDA sizing method when the relative refractive index of media is less than one. In this paper, the problem of second order refraction is investigated and a model of phase-size correlation to eliminate the measurement errors is introduced for bubble sizing. As a result, the model relates the assumption of single scattering mechanism in conventional phase-Doppler anemometry. The results of simulations based on this new model by using Generalized Lorenz Mie Theory (GLMT) are compared with those based on the conventional method. An optimization method for accurately sizing air-bubble in water has been suggested.

• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.17-24
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• 2010

비충돌형 인젝터로부터 발생하는 액체추진제 분무의 준3차원 구조를 규명하기 위한 연구를 수행하였다. 인젝터 출구 근처에서의 분무 형상을 고속카메라를 사용하여 촬영하였고, 인젝터 분무에서 주기적 흘림현상이 관찰되었다. 또, 이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)로 분무특성 매개변수(속도, 직경, 부피유속 등)를 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 파악하였다. 본 실험은 분사압력 17.2~27.6 bar의 조건에서 분사축방향 및 확산방향 거리를 변화시키며 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.125-128
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• 2008

이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)를 이용하여 소형 액체 로켓엔진 인젝터 분무의 미립화 특성을 고찰하였다. 분무액적의 반경방향 이동에 따른 속도, 크기, 수밀도, 부피플럭스 등을 다양한 분사압력에서 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 규명한다. 분사 압력이 증가함에 따라 분무액적의 속도, 난류강도, 수밀도, 그리고 부피플럭스는 증가하지만, 산술평균 직경($D_{10}$)과 분무액적의 증발율에 대한 척도인 Sauter Mean Diameter($D_{32}$)로 표현되는 액적의 크기는 감소하였다. 또, 속도와 부피플럭스는 Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD)에 비례하는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.135-138
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• 2007

액체추진제 추력기에 사용되는 인젝터 분무액적의 2차원 공간분포 특성을 이중모드 위상도플러속도계(dual-mode phase Doppler anemometry, DPDA) 기법을 적용하여 고찰하였다. 분무액적의 속도, 난류강도, Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD), 수밀도, 그리고 체적플럭스 등의 분무분열특성 매개변수 변이를 정량화 하여 인젝터 분무의 거시적 거동을 규명한다. 본 연구는 추력기의 성능특성 이해는 물론 새로운 추력기의 설계기반 구축에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.60-65
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• 2010

A focus is given to the breakup behavior of spray droplets issuing from a nonimpinging-type injector. The analysis has been carried out experimentally by means of the dual-mode phase Doppler anemometry (DPDA). Spray characteristic parameters in terms of axial velocity, mean diameter, velocity fluctuation, and span (width of the size distribution) of droplets are measured down the geometric axis of a nozzle orifice and on the plane normal to the spray stream with the injection pressure variations. As the injection pressure increases, the velocity and its fluctuation become higher, whereas the droplet sizes get smaller. It is also shown that the magnitudes of those parameters are smoothed out by dispersion when the droplets move downstream as well as outwardly. The atomization process is significantly influenced by the injection pressure rather than the traveling distance in the experimental condition presented.

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.50-57
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• 2007

Particle Image Velocimetry(PIV) 및 Dual-mode Phase Doppler Anemometry(DPDA) 기법을 적용하여 소형 액체로켓엔진에 사용되는 인젝터의 분무특성 규명을 위한 연구를 수행하였다. PIV 측정법으로 순간평면 이미지를 획득하여 분무 거동을 정성적으로 예측하고, 분사각 관련 인젝터 성능평가 기법을 수렵하였다. 또, DPDA 측정법을 통해 액적의 속도와 크기 등의 분무거리에 따른 변이를 정량화하고, 인젝터의 미립화 성능을 관찰하였다. 본 연구의 궁극적인 목적은 분무특성에 대한 명확한 이해를 통해 개발하고자 하는 새로운 인젝터의 설계변수 도출 및 분무성능 평가기준을 마련하기 위함이다.

• 센서학회지
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• 제14권5호
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• pp.313-321
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• 2005

Spray combustion has been used in many industrial fields, for instance, such as diesel engines, gas turbines and industrial furnaces, and furthermore various measurement techniques have been applied to elucidate the phenomenon of spray combustion. In order to measure simultaneously the droplet velocity and the droplet size of spray, phase doppler anemometry (PDA) was frequently used in spray combustion. However, the measurement error is occurred due to existence of flame, which is considered as influencing the precision of measurement. Therefore, the purpose of this study is experimentally to conduct the systematic evaluation on the measurement error when PDA measurement is applied to combustion field.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.141-144
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• 2008

액체추진제 추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 미립화 특성과 공간 분포를 파악하기 위해 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)를 사용한다. 평균속도, Sauter 평균직경, 그리고 속도섭동과 같은 분무특성 인자들을 다양한 분무축 및 반경방향 위치에서 계측한다. 이러한 데이터를 반경축상에 정량화하고 직경과 난류강도와의 상관관계를 밝히는데 사용한다. 분무 동적거동의 가시적 이해를 돕기위해, 노즐 오리피스의 기하학적 축과 반경방향이 이루는 좌표에 분무입자들의 속도벡터를 도식화한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.141-144
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• 2009

액체로켓엔진 연소실의 연소특성은 인젝터의 성능에 지대한 영향을 받는다. 본 논문은 소형 액체로 켓엔진 인젝터의 분사성능 고찰을 위해 이중모드 위상도플러속도계를 이용하여 분사압력 및 분무의 횡단방향 이동거리 변화에 따라 액적의 속도, Sauter 평균직경, 난류강도와 같은 분무특성 매개변수를 측정한다. 또, Weber 수와 Reynolds 수를 활용하여 인젝터 분무의 미립화 및 난류특성을 규명한다.