• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제37권6호
• /
• pp.335-341
• /
• 2012

Purpose: While an unmanned helicopter has been extensively used for spraying chemicals on agricultural crops, its low utilization (two months per year from July to August) has recently become an issue. This study aimed to increase the utilization of the unmanned helicopter. The centrifugal rice seeder, a mounting device for rice seeding for unmanned helicopter was developed and assessed its performance. Methods: The concept of the centrifugal spraying device was to obtain design criteria for centrifugal distribution. Four types of blade shapes namely straight, curved, straight wing and curved wing were developed and used. The rotational speed of the blades was tested at 1,000, 1,200 and 1,400 rpm. Results: The blade shapes, rotational blade speed and angle of trajectory were theoretically analyzed and results were validated with a series of laboratory experiments. Conclusions: The curved wing blades provided the distribution uniformity (DU) at 1,200rpm of rotational speed and 60 degree of seed drop point. The spray uniformity of 4.2% was also achieved.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1017-1026
• /
• 2014

Urea-SCR 머플러 시스템 입구와 촉매 전단에 설치된 다공튜브는 우레아 수용액 분무의 균일분포, SCR 촉매 활용도 증대 및 암모니아 슬립을 방지하기 위해 사용되고 있다. 다공튜브의 오리피스 면적비 변화가 머플러 챔버 내부유동 특성에 끼치는 영향이 상용 소프트웨어를 이용하여 해석적으로 조사되었다. 다공튜브 오리피스 면적비 변화는 촉매 전단에 설치된 챔버 내부의 벌크 선회유동 형성과 촉매 전단 속도분포의 균일도 지수에 큰 영향을 끼침을 보였다. 해석결과를 검증하기 위해 엔진실험이 ESC 및 ETC 모드에서 수행되었다. 엔진 실험결과 다공튜브 길이방향으로 보다 많은 유량이 흐르는 모델이 가장 높은 NOx 저감 효율을 나타냈으며, 이것은 높은 균일도지수 및 강한 선회유동을 나타내는 해석 결과와 일치됨을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1473-1482
• /
• 2013

벨 디스크(Bell disc, 오토마이저 Atomizer)를 사용한 회전식 도장기술은 뛰어난 도료 전달효율, 도장 패턴 및 입자크기의 균일성, 스프레이 건 방식에 비해 적은 압축공기 사용량 등의 장점이 있다. 또한 회전식 분무기는 모든 페인트 재료에 적용할 수 있고 자동차 연속도장 같은 대규모 도장이 필요한 환경에 적합하다. 도장기기의 성능과 밀접하게 관계된 도장품질은 벨 디스크 표면설계에 따른 액적 크기와 균일성에 의해 결정된다. 따라서 이번 연구는 도료의 점성, 밀도, 표면친화도 등의 염료 특성이 고려된 작동하는 벨 디스크의 회전수, 직경, 표면의 각도, 무화시의 박막두께에 대한 모델링을 시행하여 표면설계 방법의 기초를 수립하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.16-23
• /
• 2023

The objective of this numerical study is to investigate the effect of the shape and material of the blower blade for the electrified speed sprayer on the blowing performance. The shape of the blade was changed to the bonding angle, the number of blades, the width of the blade, and the blade length based on the existing model. In order to obtain the reliability of the numerical model, the analysis of the grid dependence was performed in the numerical analysis. The numerical analysis results were compared and analyzed in terms of the agricultural chemical penetration length characteristics, flow uniformity characteristics, and velocity distribution characteristics. Furthermore, the effect of material change on weight reduction and structural characteristics was also compared and analyzed. As a result of the analysis, it was found that the optimal condition was that the blade angle was 45°, the number of blades was 12, and the width was 115 mm, which was confirmed through a comparison of the inlet mass flow rate. As a result of the equivalent stress lower than the yield strength due to the material change from aluminum to steel compared to the existing steel, structural defects do not appear, and it is judged that the operation time compared to the battery capacity will be improved through the weight reduction of the blade.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.407-416
• /
• 2007

가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.3-10
• /
• 2021

지구온난화 및 기후변화에 대한 전문 연구기관인 IPCC에 따르면 인간은 기후 시스템에 영향을 끼치고 있다. 이러한 기후 시스템의 변화는 기존 생육환경을 변화시켜 농업 분야의 식재료 공급에 문제를 야기할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 수직형 팜은 안정적인 식재료의 공급을 위한 좋은 대안이 될 수 있다. 수직형 스마트 팜은 농작물의 생육환경 유지 및 관리에 깊은 관심을 쏟고 있음에도 불구하고 건축 공간에 온도, 습도, 조도, 산소, CO₂ 농도 등을 균일하게 구현하는 데에는 어려움이 있다. 공기의 균일성 확보를 위해 CFD 분석을 진행한 결과 주목할 만한 결과는 수직형 스마트 팜 내의 공기 균일성을 위해서는 적합한 CO₂ 농도를 장기간 지속적으로 분사하는 것이 유리하다는 것이다. 이 결과를 통해 수직형 스마트 팜에 최적화 된 생육환경 시스템을 효율적으로 계획할 수 있다. 본 연구를 기초로 수직형 스마트 팜의 최적화된 생육환경을 조성하여 효율적인 작물이 생산이 이루어진다면 농업 분야의 발전에 이바지 할 수 있을 것이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2023

본 연구에서는 육묘장에서 인력 또는 관행 자동관수장치의 활용도 조사를 통해 관수장치의 문제점과 그 개선점을 파악하여 균일관수가 가능한 스마트 관수장치를 개발하고 그 성능을 분석하였다. 자동관수와 인력관수의 평균 관수량은 각각 28.7±4.4g과 14.2±4.3g으로 두 조건 모두 변동계수가 30% 이내로 균일관수로 판단할 수 있다. 그렇지만 변동계수가 30%인 인력관수에 비해 자동관수는 15%로 균일도가 높았다. 개발된 균일관수장치에 탑재된 분사각이 80°인 노즐은 이론상 600mm 높이에서 가장 균일한 것으로 분석되었고, 균일관수 장치를 이용한 관수시험 결과 중앙부의 관수 균일도는 평균 대비 20% 이내이지만 가장자리부는 중앙부에 비해 50% 이상 관수량이 적었다. 균일관수장치를 활용한 토마토 접목묘 재배시험 결과, 시험기간 10일간 중앙부는 초장이 평균 72mm 생장한 데 비해 가장자리부는 평균 28mm 생장하여 가장자리부에 대한 추가 관수가 필요한 것으로 나타났다. 가장자리부 추가 관수장치를 부착하여 관수할 경우 중앙부에 비해 가장자리부의 관수량은 50% 이상이었으며, 중앙부에서는 분사각의 겹침으로 인하여 관수량의 차이는 발생하였으나, 그 차이는 30% 이내였다. 가장자리 집중관수 시스템 활용 시 각 지점별 생장 차이는 있으나, 10일간 생육을 비교하면 양측 가장자리의 평균 생장률은 24%, 중앙부의 평균 생장률은 26%인 점을 고려하면 균일관수장치에 비해 생장 균일도가 높았다. 모종의 초장 균일도 향상을 위해서는 관수장치의 진행방향에 거리센서를 설치하여 작물의 생장에 따라 관수장치의 높이를 조절이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.228-233
• /
• 2006

There are two types of electric controlled fuel injection system in the gasoline engines of common vehicles. One is fuel return system and the other is fuel returnless system according to the methods of controlling injection pressures. It is important to understand the characteristics of these system in loaming and studying of engine, but it is very difficult without a special equipment in reality. The purpose of this paper is to develop the emulation system that can be compensated with the amount of injection fuel according to various driving conditions, battery voltage, cooling water temperature, and engine speed, may be appeared in real driving, and especially can analyze the difference between the electric signal controlling the amount of injection fuel and its result, and nullity injection duration. With the developed system, we can conveniently set various and completed driving condition and so can acquire the useful information such as non-uniformity rate and mass of injection fuel using waveform analysis and measurement modules. It must be a very useful and sophisticated system to instruct and learn the features and operating states of injection system, and to study f3r improving the performance of it.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권7호
• /
• pp.923-932
• /
• 2001

A series of experiments were conducted to generate fine liquid(water) drops through the electrohydrodynamic atomization process. The atomization mode depended on flow rate and DC voltage input. For water, having electric conductivity larger than 10(sup)-7S/m, the spindle mode turned out to be the only mode to generate uniform-size drops within the range of 30-450 microns that have wide applications. Within this mode, both the uniformity and the fineness of drops were improved at an optimum voltage input for a given flow rate. This optimum voltage increased with increasing of the liquid flow rate. Another important parameter considered was the nozzle material with different electric conductivity and liquid wettability. A stainless-steel nozzle (the material with high electric conductivity and high liquid wettability) and a silica nozzle (the electrically non-conducting material with low liquid wettability) were tested and compared; and more uniform drops could be obtained with the silica nozzle.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.95-98
• /
• 2010

본 연구에서는 고농도 과산화수소와 케로신을 산화제와 연료로 사용하는 다중 인젝터 액체로켓엔진을 설계, 제작하였고 수류시험을 수행하였다. 이 엔진에는 6개의 동축 선회형 인젝터를 사용하였으며, 유동해석 결과를 바탕으로 정체 구간과 재순환 영역을 최소화한 매니폴드 유로를 설계, 제작하였다. 최종적으로 수류실험을 통해 추진제의 공급 유량 및 분무 성능을 확인하였으며, 인젝터의 설계 타당성을 검증하였다.