• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.325-333
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• 2012

원형 및 타원노즐의 내부유동과 외부유동의 상관관계를 알아보기 위해 실험적 연구가 수행되었다. 분사압력에 따라 유량, 분무각, 액적크기 등의 외부유동에 관해 관찰하였고, 노즐 내부유동의 유속 및 압력분포 등을 수치해석을 통해 정량적인 결과를 도출하였다. 외부유동의 경우, 동일한 압력조건하에서 타원형 노즐의 경우, 원형 노즐에서 나타나지 않는 표면분열의 분무특성을 관찰할 수 있었고, 수치해석을 통해 노즐 내부의 유동을 분석한 결과, 원형의 경우와는 달리 타원형 노즐의 단축에서 내부유동의 재부착이 노즐 벽면에서 발생되었다. 타원노즐 외부유동의 표면분열이 내부유동에 따른 결과라고 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.205-209
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• 2017

고온으로 가열된 고체 표면 위를 타원형 액적이 충돌할 때, 구형 액적 충돌 거동과 다른 비축대칭적인 퍼짐 거동이 발생하여 반동 높이 조절이 가능하다고 보고되었다. 본 연구에서는 타원형 액적 종횡비가 퍼짐 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 충돌 거동은 동기화된 두 대의 고속카메라를 이용하여 두 측면에서 관찰하였고, 액적의 장축과 단축에서의 액적 퍼짐 너비를 각각 조사함으로써 퍼짐 특성을 분석하였다. 실험 결과에서 종횡비가 클수록, 액적 단축의 최대 퍼짐 너비는 증가하는 데 반해, 액적 장축의 것은 큰 변화가 없는 것으로 나타나는 데, 이는 수축 과정에서 액적 정렬을 촉진하고 반동 억제에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 추가적으로 액적 종횡비와 충돌 속도가 동시에 큰 영역에서 발생하는 반동 거동과 액적 분열 현상에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.41-48
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• 2014

Urea-SCR 시스템은 주로 열해리와 증발시간의 부족으로 인해 발생하는 암모니아 슬립 현상과 관련된 몇 가지 문제점들을 가지고 있으며, 이러한 문제점들은 분사된 요소수용액의 불균일한 분포를 초래한다. 따라서 본 연구에서는, 배기가스와 요소수용액 사이의 증발 및 혼합특성을 강화시키기 위해 인젝터 장착 각도 그리고 믹서의 장착 및 설치 각도와 같은 다양한 매개변수들을 바꾸며 전산해석 연구를 수행하였다. 그 결과, 이와 같은 매개변수들이 배기가스와 요소수용액의 증발 및 혼합특성에 상당한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며, 이 매개변수들의 최적화가 요구된다. 또한, 본 논문은 Urea-SCR 분사 시스템의 DeNOx 성능을 증가시키고 암모니아 슬립을 감소시키기 위한 최적 설계 시 유용한 기준을 제안할 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제13권3호
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• pp.11-19
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• 1988

분무량(噴霧量) 및 유량계수(流量係數)에 관(關)한 많은 연구(硏究)가 실험결과자료(實驗結果資料)에 기초하여 수행(遂行)되어졌다. 그러나 공시체(供試體)의 노즐의 특성(特性)에 따라서 유선(流線)의 특성(特性)이 다르므로 많은 실험결과(實驗結果) 및 해석(解析)이 서로 상치되는 점이 많다. 본(本) 연구(硏究)에서는 이론분석결과(理論分析結果)가 실험결과(實驗結果)와 다소 다르더라도 노즐 설계(設計)의 실제응용면(實際應用面)에서 필요(必要)한 노즐구조(構造)의 기본기능(基本機能)을 이론적(理論的)으로 분석(分析), 이해(理解)시키고저 한다. 이론분석(理論分析)의 결과(結果)는 다음과 같다. 공동면적(空洞面積)은 분구경(噴口徑), 와실경(渦室徑), 중자도구경(中子導溝徑) 및 중자도구각(中子導溝角)에 관계되고 있으며, 특히 중자도구각(中子導溝角)이 공동현상(空洞現象)에 큰 영향을 미친다. $$r_r{^6}-3r_o{^2}r_r{^4}+[3r_o{^4}+\frac{r_c{^4}r_o{^2}}{(r_c-r_g)^2\;tan^2{\theta}}]r_r{^2}-r_o{^6}=0$$ 반경방향(半徑方向) 힘의 요소(要素)로 인(因)한 유량계수(流量係數)($C_t$)는 산출식(算出式)은 아래와 같다. $$C_t=[1-(\frac{r_r}{r_o})^2]^{3/2}$$ 분무각(噴霧角)(${\alpha}$)은 공동반경(空洞半徑) 및 분구반경(噴口半徑)에 의(依)하여 변화(變化)된다. $${\alpha}=2\;tan^{-1}\(\frac{r^r}{\sqrt{r_o{^2}-r_r{^2}}}\)$$분무각(噴霧角)은 특히 와실유선각(渦室流線角)의 영향을 많이 받음을 시사하고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.1-9
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• 2017

초임계 환경에서 와류형 분사기의 극저온 질소 분무 동적 특성 분석을 위하여 3차원 LES 난류 모델을 적용하였다. 초임계 상태에서 질소의 상태량들을 정확하게 예측하기 위해 SRK 실기체 상태방정식을 사용하였고, 점성계수와 열전도도는 Chung의 고압 상태 혼합물에 대한 방정식, 그리고 확산 계수는 Fuller의 이론에 Takahashi의 보정식을 적용하였다. 질소 분무 결과, 분사기 내, 외부에서 유동장과 음향장 사이의 상호작용으로 복잡한 유동구조가 형성된다. 복잡한 유동 현상을 분석하기 위해 FFT, POD 그리고 DMD 기법을 적용하여 해석을 수행하였다. FFT 해석을 수행하여 분사기 내, 외부에서 나타나는 특정 주파수를 파악하였으며, POD와 DMD를 통해 각 주파수가 어떠한 유동 구조를 갖는지에 대한 연구를 수행하였다. 또한, DMD를 통해 각 주파수의 감쇠 계수를 파악하여 이를 실험 결과와 비교하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제12권1호
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• pp.38-44
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• 2007

Since the Liquid Phase LPG injection (LPLI) system has Advantages in power generation and emission characteristics compared to the mixer-type fuel-supply system, a variety of studies regarding LPLi system has been conducted and its applications are made in automobile industry. However, the heat extraction due to the evaporation of liquid fuel, causes not only a post-accumulation of fuel but also an icing phenomenon which is a frost of moisture in the air around the nozzle tip. Since there exists a difficulty in the accurate control of air fuel ratio in both fuel supply systems, it can result in poor engine performance and a large amount of harmful emissions. This research examines the characteristics of icing phenomenon and develops anti-icing bushing to prevent an icing on the surface of the injection tip. It was found that n-butane, which has a relatively high boiling point ($-0.5^{\circ}C$), was a main species of post-accumulation. Also the results show that the post-accumulation problem was allevaited the utilization of a large inner to outer bore ratio and smooth surface roughness. In addition, an icing phenomenon and its formation process were found to be mainly affected by the humidity and the temperature of inlet air in an inlet duct. Also, it was observed that an icing phenomenon is lessened using aluminum bushing whose end coincides with the end of fuel injection tip in length.

• 한국분무공학회지
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• 제15권2호
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• pp.74-82
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• 2010

In order to understand the behavior of transient gaseous injection used in an LPG (Liquefied Petroleum Gas) engine, turbulent incompressible transient jets with butane and propane were measured and analyzed at pressures of 1.5 bar and 2.0 bar with injector diameters of 3 mm and 5 mm. Mie-scattering method with a tracer was used, and images were processed to investigate the behavior of butane and propane jets. Distances from the nozzle to transition region were measured as $L_e/d_{inj}$=4.35~19.4, where $L_e$ and $d_{inj}$ indicate respectively a distance from nozzle to transition point and nozzle diameter. Slits and tubes around jet at near-field were introduced to measure the effect of entrainment and the diameter of jet, which revealed that the entrainment of surrounding air is significant for developing jet diameter. When the entrainment is restricted, the behavior of jet became deviating from the baseline. It was found that the virtual origin located outside of a nozzle towards jet tip within the conditions of this work, and its location was estimated as $x_o/d_{inj}$=0.56~7.25, where $x_o$ is a distance from nozzle to virtual origin.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권4호
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• pp.137-144
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• 2006

단일요소 분사기(35kgf급)의 성능시험을 통해서 입증된 recess 2mm의 축소 모사된 로켓엔진(지상추력 250kgf급 다중요소 스월 동축형 분사기)을 설계, 해석, 제작, 시험하고, 이를 통하여 주요한 설계변수에 대한 검증과정을 수행하였다. 단일요소 및 다중요소 인젝터의 분무현상을 수치 해석적으로 모사하여 중첩에 의한 분무의 변화를 해석적으로 고찰하고 적용성 및 타당성을 확인하였다. 그리고 다중요소 분사기에 대한 연소성능시험을 통하여 엔진의 정상 연소성능을 평가하고 이를 단일요소 인젝터의 연소성능과 비교하여, 대형 로켓개발에 앞서 필요한 각 축소모델에 대한 특정 스케일에서의 다중요소 인젝터에 의한 연소성능을 평가하고 설계 자료를 확보, 합리적인 분사기 설계 변수자료를 확립하였다.

• 한국안광학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-8
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• 2002

나무로 만든 안구 모형에 콘택트렌즈를 부착시키고 헤어스프레이, 향수, 비눗물, 스킨로션 등 물질을 분무한 후 시간의 경과에 따른 렌즈의 형상 변화를 관찰하였다. 알코올이 함유되어 있는 헤어스프레이와 향수를 소프트 콘택트렌즈에 분무하는 경우 렌즈의 형상변형이 가장 심하였으며 분무종료 후 1분 이내에 렌즈가 뒤집히는 현상이 확인되었다. 헤어스프레이에 함유되어 있는 resin 에어졸의 분사거리가 짧을수록 분사시간이 길수록 렌즈의 변형이 심하였다. 알코올의 증발이 수반되는 기화열 방출에 의해 콘택트렌즈 앞 뒤 면에 온도차가 발생하고 이에 따른 팽창률의 차이가 렌즈 변형의 원동력으로 간주된다. 알코올이 포함되어 있지 않은 물질을 콘택트렌즈에 분무하는 경우에는 함유되어 있는 성분들의 계면활성 작용으로 인하여 기포만 발생할 뿐 렌즈의 변형은 미미하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.143-151
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• 2007

본 연구에서는 염화물이 함유된 동결수에 의한 콘크리트의 내동해성을 검토하기 위하여 동결융해 및 표면스케일링 저항성을 평가하고자 하였으며, 이를 위한 배합으로서 물결합재비는 0.37, 0.42, 0.47의 3수준, 결합재 방식은 일반 OPC 콘크리트, 고로슬래그 미분말 50%의 2성분계 콘크리트 및 플라이애시 15%와 고로슬래그 미분말 35%의 3성분계 콘크리트로 설정하였다. 그 결과, 고로슬래그 미분말 50% 및 플라이애시 15%와 고로슬래그 미분말 35%의 혼합 시멘트계 콘크리트의 경우 일반 OPC 콘크리트에 비하여 동결융해 및 표면스케일링 저항성이 상대적으로 우수하게 나타났으며, 이를 통해 내구성 저하가 우려되는 해양 환경 하에서 비래염분 및 비말 등의 해수의 작용에 의한 콘크리트의 내구성 저하현상을 억제하기 위한 방안으로서 슬래그의 활용이 유효함을 확인할 수 있었다.