• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.629-641
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• 2019

고온, 고압의 연소가스에 의해 유입되는 많은 열을 효과적으로 차단하여 고체 로켓 노즐의 공력형상을 최대한 유지하면서 구조물의 온도 상승을 일정수준 이하로 제한하기 위해 연소가스와 접하는 위치에 내삭마성이 우수한 C/C 복합재 등의 내열재를, 그 배면에는 열확산계수가 낮은 단열재를 적용한다. 내산화성이 우수한 SiC/SiC 복합재는 가스터빈 엔진에 적용되고 있으며, 경량화와 내열성 향상으로 인해 엔진 성능 증가에 기여하고 있다. 극초음속으로 비행하는 스크램제트는 흡입 공기 온도가 매우 높아서 흡열 연료를 냉각제로 사용하는 C/SiC 구조물 개발 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 고체 로켓 노즐, 가스터빈 엔진 및 램제트/스크램제트 추진기관에 사용되는 다양한 내열 복합재의 특성, 적용사례 및 개발 동향을 고찰하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권4호
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• pp.16-27
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• 2000

본 연구에서는 기능성 자성재료의 원료분말을 분무배소법에 의해 제조하기 위하여 원료 용액을 효율적으로 미립화시킨 후 반응로 내로 분무시킬 수 있으며, 반응로 내부는 균일한 열분포를 이루어 열분해반응이 완전하게 진행 될 뿐만 아니라, 생성된 분말을 cyclone 및 bag filter 등의 포짐장치에서 효율적으로 포집할 수 있으며, 유해 생성가스를 청정시킬 수 있는 장치까지 포함하는 개선된 분무배소로 system을 제작하였다. 또한 본 연구에서는 불순물들을 다량 함유하고 있는 mill scale 및 ferro-Mirr을 산용액에 용해 시킨 복합 산용액의 pH를 4정도로 조절하여 용액 내에 존재하는 $SiO_2$, P 및 Al 등의 불순물들을 약 20ppm 이하로 감소시킴으로써 mill scale 및 ferro-Mn의 분무열분해를 위한 원료로의 재활용 가능성을 확인하였다. 원료용액인 정제된 복합 산용액을 nozzle을 통하여 분무배소로 내부로분무시킴으로써 Fe-Mn 계의 복합 산화물 분말을 제조하였으며, 반응온도, 원료용액 및 공기의 유입속도, nozzle tip 크기 및 원료용액의 농도 등의 주요 반응조건의 변화에 따른 생성분말의 특성 변화를 파악하였다. 생성된 분말들의 형상은 대부분의 반응조건에서 구형을 나타내고 있었으며, 조성 및 입도분포가 매우 균일하게 혼합된 형태로 나타남으로써 본 연구에 의해 제작된 분무배소로 system의 우수성을 확인할 수 있었다. 한편 본 반응조건 하에서 생성된 분말들의 결정입도가 대부분 약 100nm 이하으 초미립상태이면서 형상 및 입도분포가 매우 균일하다는 사실은 본 연구에서 제작한 분무배소, system을 이용함에 의해 Fe, Mn, Ni, Cu 및 회토류계 염화물로부터 초미립의 산화를 분말을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 반응분위기의 변화에 따라 초미립 순금속분말의 제조도 충분히 가능할 것으로 사료된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.120-127
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• 2021

연구목적: 본 연구는 미분무 소화설비의 FDS모델링 수행에 있어 액적과 관련된 변수의 설정 변화가 살수밀도에 미치는 영향을 알아보았다. 연구방법: 미분무 노즐의 살수 현상을 FDS에서 해석할 경우 액적과 관련하여 설정할 수 있는 항목 중 초당액적수, 액적속도, 입경분포함수, 분사패턴형태의 값을 입력하여 분석된 결과를 검토하였다 연구결과: 분석결과에서, 초당미립자 수 설정은 일정 값 이상이 되면 유사한 바닥면의 살수밀도를 보여주었다. 액적속도는 낮아짐에 따라 중심부분의 살수밀도를 높이지만 0.15m 이상 떨어진 거리에서는 낮아짐을 알 수 있었다. 입경분포함수의 변화에 대한 분석에서, 𝛾값의 증가는 중심부분의 살수밀도의 증가를 가져오지만, 떨어진 위치에서의 값은 감소를 가져온다는 점을 알 수 있었다. 가우시안 분포를 적용한 결과에 비하여 균등분포를 적용하는 경우 중앙값은 극적으로 낮아지지만 인접위치에서의 값은 증가함을 보여준다. 결론: FDS의 액적특성에 관련된 변수들은 각각 바닥면의 살수밀도에 영향을 준다. 그러므로 화재 진압이나 냉각 등의 해석에 들어가기 전 신뢰성을 확보하기 위하여 입력변수에 대한 면밀한 검토가 필요하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권2호
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• pp.165-172
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• 2018

용융염-액체금속 추출공정에서 형성되는 액적 크기를 추정하는 방안으로 용융염-액체금속 계를 상온에서 유사한 물-수은 계로 대체하여 액적 형성 실험을 노즐의 종류에 따라 수행하여 Scheele-Meister 모델의 적용성을 평가하였다. 실험에서 액적의 크기 측정은 디지털카메라와 이미지분석 소프트웨어를 사용하였으며 노즐은 0.018 cm과 0.025 cm의 구멍 크기를 가지며 수은의 통과 길이가 1.3 cm인 상용 니들과 두께가 0.5 cm이며 0.0148 cm 구멍 2개, 0.0135 cm 구멍 3개, 0.0135 cm 구멍 4개인 것을 제작하여 사용하였다. 각각의 노즐에서 형성된 액적은 노즐 아래 20 cm까지 안정적인 구형을 유지하였다. 액적 크기의 측정치를 Scheele-Meister 모델의 추정치와 비교하였을 때 10% 오차 범위 안에서 일치하였다. 실험 결과는 물-수은 계에서 액적을 안정적으로 형성시키는 노즐에 대해 액적 크기 추정을 위한 Scheele-Meister 모델이 적용될 수 있음을 보였다.

• 농약과학회지
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• 제16권4호
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• pp.282-287
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• 2012

본 실험은 배부식 분무기 노즐 종류를 달리하여 농약을 살포하였을 경우 작물 중 농약잔류량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 배부식 인력분무기의 2구 디스크형 노즐과 배부식 동력분무기의 2구 선형노즐을 분구형상에 따라 I형은 분구가 하나, II형은 분구가 둘, III형은 분구가 셋으로 3가지 유형으로 구분하여 분무입경과 시간당 분무량을 조사하였다. 선형노즐 II형(상표명: D-3)이 압력 $1.1{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $76{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.4 L/min.으로, 선형노즐 II형 (상표명: D-35)가 압력 $1.0{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $90{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.6 L/min.으로 적정하다고 판단되었다. D-3의 분구 크기는 0.65 mm length ${\times}$ 0.45 mm width이고 D-35의 분구 크기는 0.62 mm length ${\times}$ 0.46 mm width 이였다. 들깻잎을 대상으로 노즐별 imidacloprid의 잔류량 차이를 비교하여 유의수준 5%에서 잔류량의 차이가 있었다. 디스크형 노즐과 선형노즐 I형이 $3.76{\sim}3.92mg\;kg^{-1}$으로 선형노즐 II형과 III형의 $4.52{\sim}4.92mg\;kg^{-1}$보다 잔류량이 적었다. 분무 노즐을 달리하여 농약살포시 들깻잎 중 잔류량의 차이가 있다고 판단되었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권5호
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• pp.585-593
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• 2006

The effect of the shape of the side wall on vaporization and fuel mixture were investigated for the impinging spray of a direct injection(DI) gasoline engine under a variety of conditions using the LIEF technique. The characteristics of the impinging spray were investigated under various configurations of piston cavities. To simulate the effect of piston cavity configurations and injection timing in an actual DI gasoline engine, the parameters were horizontal distance from the spray axis to side wall and vertical distance from nozzle tip to impingement plate. Prior to investigating the side wall effect, experiments on free and impinging sprays for flat plates were conducted and these results were compared with those of the side wall impinging spray. For each condition, the impingement plate was located at three different vertical distances(Z=46.7, 58.4, and 70 mm) below the injector tip and the rectangular side wall was installed at three different radial distances(R=15, 20, and 25 mm) from the spray axis. Radial propagation velocity from spray axis along impinging plate became higher with increasing ambient temperature. When the ambient pressure was increased, propagation speed reduced. High ambient pressures tended to prevent the impinging spray from the propagating radially and kept the fuel concentration higher near the spray axis. Regardless of ambient pressure and temperature fully developed vortices were generated near the side wall with nearly identical distributions, however there were discrepancies in the early development process. A relationship between the impingement distance(Z) and the distance from the side wall to the spray axis(R) was demonstrated in this study when R=20 and 25 mm and Z=46.7 and 58.4 mm. Fuel recirculation was achieved by adequate side wall distance. Fuel mixture stratification, an adequate piston cavity with a shorter impingement distance from the injector tip to the piston head should be required in the central direct injection system.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권10호
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• pp.19-26
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• 2021

In fine-particle injection processing, hard fine particles, such as silicon carbide or aluminum oxide, are injected - using high-pressure air, and a small amount of material is removed by applying an impact to the workpiece by spraying at high speeds. In this study, a two-axis stage device capable of sequence control was developed to spray various shapes, such as circles and squares, on the surface during the micro-particle jetting process to understand the surface-shape micro-particle-processing characteristics. In the experimental device, two stepper motors were used for the linear movement of the two degree-of-freedom mechanism. The signal output from the microcontroller is - converted into a signal with a current sufficient to drive the stepper motor. The stepper motor rotates precisely in synchronization with the pulse-signal input from the outside, eliminating the need for a separate rotation-angle sensor. The major factors of the processing conditions are fine particles (silicon carbide, aluminum oxide), injection pressure, nozzle diameter, feed rate, and number of injection cycles. They were identified using the ANOVA technique on the design of the experimental method. Based on this, the surface roughness of the spraying surface, surface depth of the spraying surface, and radius of the corner of the spraying surface were measured, and depending on the characteristics, the required spraying conditions were studied.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.85-90
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• 2004

We have presented characteristics of a transitional behavior from a premixed flame to a triple flame in a lifted flame according to the change of equivalence ratio. The experimental apparatus consisted of a slot burner and a contraction nozzle for a lifted flame. As concentration difference of the both side of slot burner increases, the shape of flame changed from a premixed flame to a triple flame, and the liftoff height is decreased to the minimum value and then increase again. Around this minimum point, it is confirmed a transition regime from premixed flame to triple flame. Consequently, the experimental results of the liftoff height, flame curvature and luminescence intensity showed that the stabilized laminar lifted flame regime is categorized by regimes of premixed flame, triple flame and critical flame. In the visualization experiment of smoke wire, the flow divergence and redirection reappeared in premixed flame as well as triple flame. Thus we cannot express the flame front of lifted flame has a behavior of triple flame with only flow divergence and redirection. To differentiate triple flame and premixed flame, ${\Phi}$ value of partially premixed fraction is employed. The partially premixed fraction ${\Phi}$ was constant in premixed flame. In critical flame small gradient appears over the whole regime. In triple flame, typical diffusion flame shape is obtained as parabolic distribution type due to diffusion flame trailing.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6412-6418
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• 2014

본 논문은 기체-액체 이젝터의 수치해석연구에 초점을 맞추고 있다. 이젝터는 구동유체가 노즐을 통해 고속으로 분출될 때, 구동노즐 출구 주변에 진공압이 형성되어 주변의 기체와 운동량 교환을 통하여 저압의 유체를 보다 높은 압력으로 압축하여 수송하는 장치이다. 기체-액체 이젝터는 상용 소프트웨어 ANSYS-CFX 14.0을 사용하여 다상의 CFD 분석을 통해 연구한다. 구동유체는 물을 사용하여 구동되며, 실제로는 공기가 아닌 오존을 사용하여 배출 된다. 기체-액체 이젝터의 디퓨저의 형상에 따라 성능 차이를 비교한다. 결과 기체-액체 이젝터의 성능에 미치는 다양한 요인을 제공 한다. 그리고 제안 된 수치 모델은 기체-액체 이젝터의의 최적 설계에 매우 도움이 될 것다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.30-39
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• 2014

The cross flow turbine is economical because of its simple structure. For remote rural region, there are needs for a more simple structure and very low head cross flow turbines. However, in this kind of locations, the water from upstream always flows into the turbine with some other materials such as sand and pebble. These materials will be damage to the runner blade and shorten the turbine lifespan. Therefore, there is a need to develop a new type of cross flow turbine for the remote rural region where there is availability of abundant resources. The new design of the cross flow turbine has an inlet open duct, without guide vane and nozzle to simplify the structure. However, the turbine with inlet open duct and very low head shows relatively low efficiency. Therefore, the purpose of this study is to optimize the shape of the turbine inlet to improve the efficiency, and investigate the internal flow of a very low head cross flow turbine. There are two steps to optimize the turbine inlet shape. Firstly, by changing the turbine open angle along with changing the turbine inlet open duct bottom line (IODBL) location to investigate the internal flow. Secondly, keeping the turbine IODBL location at the maximum efficiency achieved at the first step, and changing the turbine IODBL angle to improve the performance. The result shows that there is a 7.4% of efficiency improvement by optimizing turbine IODBL location (open angle), and there is 0.3% of efficiency improvement by optimizing the turbine IODBL angle.