Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
/
v.13
no.6
/
pp.41-47
/
2009
This paper presents the spray characteristics of the simplex fuel nozzle with different working fluids for the gas turbine engine. Spray characteristics can be changed with viscosity, surface tension and density. In this research, water and test fluid type 2 which has similar characteristics of the kerosene are used as a working fluid. Spray visualization was performed by using ND-Yag laser and droplet size was measured by using PDPA(Phase doppler particle analyzer) system. The test results show that spray shapes and SMD distributions of two working fluids are similar at main spray region.
This paper presents spray and combustion characteristics of hydrocarbon fuel injected from pressure-swirl nozzles. Three commercial nozzles with orifice diameters of 0.256, 0.308 and 0.333mm and injection pressures ranging from 0.7 to 1.3 MPa were selected f9r the experiments. Spray characteristics such as breakup length. spray angle and drop size (SMD) were analyzed using photo image analyses and Malvern Panicle Size Analyzer. The drop size was measured with and without a blower at the same measuring locations. The flame length and width were measured using photo image analyses. The temperature distribution along the axial distance and the gas emission such as CO, $CO_2\;and\;NO_x$ were studied. The breakup length decreased with an increase in injection pressure for each nozzle but increased with an increase in nozzle orifice diameter. The spray angle increased and SMD decreased with an increase in injection pressure. The flame with an increased linearly with an increase in injection pressure and in nozzle orifice diameter. The flame temperature increased with an increase in injection pressure but decreased along the axial distance. The maximum temperatures occurred closer to the burner exit and flame at axial distance of 242mm from the diffuser tip. The experimental results showed that the level of CO decreased while that of $CO_2\;and\;NO_x$ increased with an increase in injection pressure and nozzle orifice diameter.
The beneficial aspects of applying emulsion fuels to combustion systems may be due to the changes of fuel properties which lead to the enhanced atomization characteristics. The spray characteristics of water/oil emulsified fuel injected from the pressure-swirl(simplex) atomizer using for oil burner were investigated. Four different water contents from 10 to 40 % by volume at 10% increment were prepared by mixing with the different contents of surfactants. Total amount of surfactant used was varied from 1 to 3 % by volume. This study demonstrates the influence of water and surfactant contents of emulsified fuel, injection pressure on the spray characteristics, i.e. Sauter mean diameter(SMD) and spray angle. The drop size distribution of the emulsified fuel spray was measured with a Malvem particle sizer. In order to measure the spray angle, the digital image processing was employed by capturing multiple images of the spray with 3-CCD digital video camera. It was evident that the addition of water and surfactant changes fuel properties which are the key parameters influencing the atomization of the spray. The increase in surfactant content results in the decrease of SMD and the increase in spray angle. The droplets decease with increase in injection pressure, but the influence of injection pressure in this experimental condition was less important than expected. The more viscous fuel with the increase of water content exhibits the larger droplets in the centerline of the spray, and the less viscous fuel in the outer edges of the spray. The increase in axial position from the nozzle causes the spray angle to decrease. The spray angle decreases with increase in water content. This is due to increase in viscosity with increase in water content.
Liquefied petroleum gas (LPG) is regarded as an alternative fuel for spark ignition engine due to similar or even higher octane number. In addition, LPG has better fuel characteristics including high vaporization characteristic and low carbon/hydrogen ratio leading to a reduction in carbon dioxide emission. Recently, development of LPG direct injection system started to improve performance of vehicles fuelled with LPG. However, spray characteristics of LPG were not well understood, which is should be known to develop injector for LPG direct injection engines. In this study, effects of operation condition including ambient pressure, temperature, and injection pressure on spray properties of n-butane were evaluated and compared to gasoline in a multi-hole injector. As general characteristics of both fuels, spray penetration becomes smaller with an increase of ambient pressure as well as a reduction in the injection pressure. However, it is found that evaporation of n-butane was faster compared to gasoline under all experimental condition. As a result, spray penetration of n-butane was shorter than that of gasoline. This result was due to higher vapor pressure and lower boiling point of n-butane. On the other hand, spray angle of both fuels do not vary much except under high ambient temperature conditions. Furthermore, spray shape of n-butane spray becomes completely different from that of gasoline at high ambient temperature conditions due to flash boiling of n-butane.
Recently LPG engine is developed to fulfill such new requirements as improved fuel efficiency in additional to further reduced exhaust emission. This experimental study is conducted to analyze spray characteristics for pintle type injector used in a LPLi (Liquid Phase LPG injection) engine. Since spray parameters including penetration length and spray angle make a role to design injector and engine intake system, spray visualization experiment is performed under atmosphere ambient and charging condition using Mie scattering method. From the experimental result under various LPG formation, the increased propane component decreases penetration length because boiling point of propane is lower than butane. To simulate intake charging condition in MPI engine, spray visualization is performed under high pressure condition. As a result, as ambient pressure is increased from atmosphere to 3.0 bar, penetration length is decreased. However, as ambient pressure is increased from atmosphere to 3.0 bar, spray angle is increased.
This study describes the external spray characteristics of deflector nozzle such as the breakup procedures of liquid sheet, spray angle, discharge coefficient and bubble behaviors of spray and SMD at deflector nozzle. In order to visualize the spray behaviors shadow graphy technique were used. According to the increase of injection pressure, development of the spray passes through the dribbling, distoted jet, closed bubble due to the contraction by surface tension forces, the bubble opens into hollow tulip shape, and the curved surface straightened to form a conical sheet like as the simplex swirl atomizer. Spray cone angle was nearly 90 deg. Variations of SMD were examined in order to describe the dependency of SMD on the injection pressure and orifice diameter. The shape of deflector and oriffice diameter had an effect on the discharge coefficient.
This study aimed to analyze spray characteristics and the ambient flow field in the mixture preparation state of the premixed combustion stage. It is very important to understand the spray characteristics and the fuel injection conditions in direct injection diesel engine because the emission gas compositions from diesel engines are related to spray formation processes of the premixed combustion stage. The numerical simulation was performed using the STAR-CD which is a commercial CFD code. Computed results of the transient high pressure diesel spray were compared with experimental results of the same spray injection condition in the constant volume chamber. The results show that spray patterns of numerical simulation agree with this experimental results comparatively.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
/
2008.05a
/
pp.240-243
/
2008
An experimental study was conducted to understand spray characteristics of rotating fuel nozzle by using high speed rotational system. The experimental apparatus consist of a fuel injection system, high speed rotational system, and acrylic case. The test is performed with several diameters and number of injection orifices. Spray characteristics such as droplet size and velocity are measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer). From the test results, we could understand the spray characteristics of rotating fuel nozzle with orifice number and diameter.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
/
v.11
no.3
/
pp.58-64
/
2003
Dimethyl Ether(DME) has been considered as one of the most attractive alternative fuels for compression ignition engine. Its main advantage in diesel engine application is high efficiency of diesel cycle with soot free combustion though conventional fuel injection system has to be modified due to the physical properties of DME. Experimental study of DME and conventional diesel spray employing a common-rail type fuel injection system with a 5-hole sac type injector was performed in a constant volume vessel pressurized by nitrogen gas. Spray cone angles and penetrations of the DME spray were characterized and compared with those of diesel. For evaluation of the evaporating characteristics of the DME, shadowgraphy technique employing an Ar-ion laser and an ICCD camera was adopted. Tip of the DME spray was formed in mushroom-like shape at atmospheric chamber pressure, which disappeared in higher chamber pressure. Spray tip penetration and spray cone angle of the DME became similar to those of diesel under 3MPa of chamber pressure. Higher injection pressure provided wider vapor phase area while it decreased with higher chamber pressure condition.
The low frequency combustion instability phenomena generated by pressure drop oscillation such as propellant shake in feed line are studied. To generate the flowrate oscillation by the pressure pulsation up to 400Hz without flow discontinuities and cavitations, a hydrodynamic mechanical pulsator of rotating disk type was produced. Injection pressure conditions are 5, 7 and 9 bar and pressure fluctuation frequency conditions are 0, 4, 6 and 8 Hz. When the injection pressure was oscillated by a mechanical pulsator, the spray shape was pulsated regularly. During the pulsated state of the spray with a mechanical pulsator, the spray characteristics, such as spray angle and liquid film thickness in orifice exit, were measured and compared with those in steady state without a mechanical pulsator. Though the mean injection pressure was fixed in the steady and fluctuating state, there were some differences in all measured values, i.e. liquid film thickness and spray cone angle, between both states.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.