• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.478-483
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• 2003

This paper describes spray characteristics of a swirl injector which is intended for use in a HCCI engine. Many optical diagnostics such as laser diffraction methods, and high speed camera photography are applied to measure the spray drop diameter and to investigate the spray development process. The effect of fuel properties on the spray characteristics was investigated using three different fuels because HCCI combustion is tolerant of the chemical composition of various fuels. From these results, the HCCI injector formed a hollow cone sheet spray rather than a liquid jet and the atomization efficiency is high for the low-pressure injector. The SMD of test injector was ranged from $15{\mu}m$ ${\mu}m$ We also found that the spray breakup characteristics were dependent on the fuel properties such as density, viscosity, and surface tension.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.79-86
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• 2006

액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 인젝터 길이 변화를 줄 수 있는 백홀 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 백홀 인젝터의 효과를 분석하기위하여 백홀 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였다. 이론적 접근과 음향 실험의 결과로부터 가변적 변위를 갖는 백홀 스월 인젝터가 연소실의 불안정 모드를 감소시킴을 알 수 있었다. 실험적으로 감쇠율을 측정하여 감쇠효과를 측정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권3호
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• pp.362-374
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• 2002

For the purpose of development of a GDI engine, the in-cylinder phenomena, such as the spray behaviors, fuel distributions, unburned fuel, and flame characteristics were investigated in a single cylinder GDI engine. The GDI engine was equipped with a swirl type electronic injector and SCV(Swirl Control Valve). PLIF(Planar Laser Induced Fluorescence) system with KrF Excimer laser was used far the measurements of fuel distributions. The effects of the injector specifications, such as the spray cone angle and the offset angle on the in-cylinder phenomena were investigated. As a result, it was found that the injected fuel collided with the bottom of the bowl and moved upward along the exhaust side wall of piston bowl. This fuel vapor played an important role in the instance of spark ignition. The unburned fuel and flame characteristics were greatly influenced by the injector specifications.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.251-255
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• 2005

본 연구에서는 스월 인젝터의 기하학적 형상에 따른 분무특성 파악을 위해 액막두께 측정방법을 사용하였다. 액막두께 측정을 위해 특별히 제작된 인젝터를 사용하였으며, 백홀과 스월챔버 그리고 오리피스의 길이에 따른 분무특성을 확인하였다. 분무특성 파악을 위해 분사압에 따른 유량변화, 오리피스 하단의 액막두께와 분무각을 측정하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.287-290
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• 2002

'Backhole' is an extra empty volume where is located behind the tangential entries at the rear par of the vortex chamber in the swirl coaxial injector. With the backhole, there are three major hydraulic characteristics. First, mass flow rate is increased about $15{\%}$ compared with the case without the backhole. Second, with the backhole, the center region of the injected flow has more large volume than that of without the backhole. The last, some range of the cone angle can be controlled by the backhole Experiments are conducted by using a PDPA apparatus, a mechanical patternator, stroboscopic photography and etc. With the backhole, based on cold-flow tests, the model swirl injector has some Improvement in its performance.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.19-23
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• 2010

초임계 환경에서 작동하는 액체 로켓 엔진의 케로신 스월 인젝터에서 케로신 물성치에 따른 인젝터 내외에서의 분사 특성을 연구하였다. 케로신의 물성치를 계산하기 위해 surrogate 모델이 적용되었다. 난류 수치 모델은 large eddy simulation을 기반으로 하였으며 SRK 상태 방정식, Chung의 기법을 포함하고 있다. 초임계 환경의 수치 해석 결과는 천이 임계 조건의 결과와 비교되었으며 스월 인젝터 내부의 액막과 중심부 사이의 밀도 및 점성 계수 분포의 차이가 관찰되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 다단 접선 유입구를 갖는 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기 위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 이러한 인젝터는 모델 챔버의 고유주파수에 동조 시킬 수 있는 고유주파수를 갖게 된다. 각각의 모드에 동조된 인젝터를 배(anti-node point)에 장착하여야만, 타겟모드의 진폭을 감소시킬 수 있었고, 큰 지름의 인젝터를 사용하였을 때 보다 큰 진폭의 감쇠를 동반하면서 모드 분리 현상이 나타났다. 이러한 실험 결과로부터 타겟모드에 동조된 인젝터를 적당한 볼륨으로 배(anti-node point)에 장착한다면, 모드 진폭이 감쇠하게 되고, 완전한 배(anti-node point)에서는 모드분리현상이 발생됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.30-37
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• 2003

Swirl 인젝터는 유체가 접선방향의 주입구를 통해 주입되어 인젝터 내부에서 접선방향 속도와 축방향 속도를 갖고 흐르다 노즐에서는 속도성분비에 의해 결정된 분산각에 따라 흐른다. 이러한 분산각은 특히 이중 swirl 인젝터에서 두 유체가 분무되어 서로 간섭을 주고 특히 recess가 있는 경우 내부 혼합 등의 이유로 예측이 어렵다. 이러한 분산각 현상을 recess 길이별로 실험을 통하여 규명하고 또한 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT Version6.0을 사용하여 수치해석하였다. 다상유동 해석 모델중 VOF (Volume Of Fluid)모델을 사용하여 모사하고 실험결과와 비교하여 적용 타당성을 확인하였으며, recess가 단독 분사시와 혼합 분사시 분산각에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제10권3호
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• pp.29-37
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• 2005

The spray and acoustic characteristics of a gas/liquid swirl coaxial injector are studied experimentally. The self-pulsation is defined as a pressure and flow rate oscillations by a time-delayed feedback between liquid and gas phase. Self-pulsation has strong influences on atomization and mixing processes and accompanies painful screams. So. the spray and acoustic characteristics are investigated. Spray patterns are observed by shadow photography technique in order to determine the onset of self-pulsation. And self-pulsation boundary with Injection conditions and recess length is get. To measure the frequency of the spray oscillation. oscillation of the laser intensity which passes through spray is analyzed by Fast Fourier Transform. For acoustic tests, a PULSE System was used. Acoustic characteristics of a swirl coaxial injector are investigated according to the injection conditions. such as the pressure drop or the liquid and gas phase. and injector geometries. such as recess length and gap size between the inner and outer injector. Front the experimental results. the increase of recess length leads to the rapid increase of the sound pressure level. And as the pressure drop of the liquid phase increases. the frequency of the self?pulsation shifts to the higher frequency. The frequency of spray oscillations is the same as that of the acoustic fields by self-pulsation.

• 한국분무공학회지
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• 제22권4호
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• pp.159-168
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• 2017

Numerical studies on the spray characteristics of closed-type and open-type swirl injectors were conducted using ANSYS Fluent. By changing injection pressures, discharge coefficient and spray angle were calculated using the Reynolds stress BSL turbulent model. The numerical results were compared with previous experimental data to examine their accuracy. For a closed-type swirl injector, spray angles matched well with experimental results and discharge coefficients showed approximately 8% differences. On the contrary, discharge coefficients of an open-type swirl injector were similar with experimental result but its spray angles presented around 15% differences. Though the numerical results were not perfectly consistent with experimental data, it is thought that they could be sufficiently used for analyzing spray characteristics, specially which is hard to be measured from experiments. Numerical simulation with different turbulent models was also performed to examine their effects on the numerical results.