• 연구논문집
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• 통권25호
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• pp.47-54
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• 1995

The atomizing characteristics in a spray injected from a twin fluid atomization nozzle have been investigated. The Sauter mean diameters as mean diameter are compared with wavelength calculated from the instability theory. The Sauter mean diameter are measured by the Fraunhofer diffraction theory using the Malvern particle sizer. The wavelength is calculated using the mean relative velocity instead of the exit relative velocity of nozzle. Also shadowgraphy technique is used to visualize atomization. This paper gives a possibility that the mean diameter can be predicted with the wavelength obtained by the simple instability theory.

• 한국분무공학회지
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• 제22권3호
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• pp.146-152
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• 2017

An experimental study was carried out to investigate the spray characteristics of non-circular effervescent twin-fluid nozzles. For this purpose, two types of non-circular nozzles (E1, E2) and circular nozzle (C) were used. Three types of aerorators with hole diameters of 1.2, 1.7 and 2.1 mm were used. Each aerorator has a total of 12 holes. It is defined by area ratio which is ratio of exit orifice area and aerator hole area. Experiments were carried out by controlling the amount of air flowing after fixing the flow rate of the liquid, and the nozzle internal pressure and SMD were measured, and the jet image was taken from the nozzles. The discharge coefficients of the three kinds of nozzles were compared with the used in plain orifice's equation and the Jedelsky's equation, and the Jedelsky's equation was found to be about 3 times larger. In addition, empirical formula based on ALR, which is the largest variable in Jedelsky's equation, was derived. The droplet sizes(SMD) were found to be smaller in the non-circular shape than in the circular shape, which is concluded to be caused by the difference of the discharge coefficients.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.943-948
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• 2000

The Twin-fluid Swirl Nozzles are used in many parts of the industry to produce homogeneous spray. This study is to investigate the effects of outer air swiller and inner water swiller on atomization of liquid.. The experiment was carried out with increasing air-flow rate at constant liquid-flow rate and with changing outer air swiller angle and inner water swiller angle. A Particle Dynamics Analyzer(PDA) was used to measure drop size, mean and ms values of axial velocity, number density and Sauter mean diameter(SMD). The axial mean velocity and SMD of droplets were measured along the center line and radial directions. It was found that the higher air flow-rate resulted in the smaller Sauter mean diameter of liquid spray and the higher axial mean velocity of droplets. This experimental results will be conveniently used for the preliminary design stage of twin-fluid nozzle development.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권7호
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• pp.1841-1850
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• 1993

A simplified one-dimensional analysis has been performed to predict the local pressure distributions in Y-Jet twin-fluid atomizers. Fluid compressibility was considered both in the gas(air) and two-phase(mixing) ports. The annular-mist flow model was adopted to analyze the flow in the mixing port. A series of experiments also has been performed; the results show that the air flow rate increases and the liquid flow rate decreases with the increase of the air injection pressure and/or with the decrease of the liquid injection pressure. From the measured injection pressures and flow rates, the appropriate constants for the correlations of the pressure loss coefficients and the rate of drop entrainment were decided. The local pressures inside the nozzle by prediction reasonably agree with those by the experiments.

• 한국분무공학회지
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• 제8권3호
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• pp.1-9
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• 2003

The objective of this study is to compare atomization characteristics for differently made an ultrasonic twin-fluid nozzle. A spray system, an ultrasonic system, and three different type(Nozzle type, Tube type. Conventional type)are made and compared experimental and numerical results. In this investigation, the measurement and numerical analysis of spray droplet are to analyze the effects of ultrasonic energy on the agricultural atomization spray system in order to protection of dispersion droplets. It is clarified that ultrasonic energy forcing into a nozzle is valid to obtain atomization enchancement. As the result of comparing the experimental and numerical result, it is confirmed that nozzle type is highest efficiency than that of tube type and conventional type, also well fit, respectively.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.37-43
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• 2019

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 에탄올 풀화재(Ethanol pool fire) 소화 실험을 수행하였다. 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡(연료팬 직경은 각각 80 mm와 120 mm)를 대상으로 하였고, 화재 소화 실험 시 2유체노즐로의 공급 유량의 경우 물은 156-483 g/min, 공기는 20-70 L/min 조건이었다. 화원 면적이 증가하면 열방출률도 증가하였고, 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡일 때의 열방출률은 각각 1.01 kW와 5.51 kW로 측정되었다. 본 실험 영역에서 2가지 화원 면적 조건 모두, 물 공급 유량 조건과는 상관없이 공기 공급 유량이 40 L/min 이상의 조건에서 소화가 가능하였다. 소화 소요 시간 및 물 소모량의 경우 모든 물 공급 유량 조건에서 공기 공급 유량이 증가함에 따라 감소하는 경향이 관찰되었고, 공기 공급 유량이 비교적 많은 영역(예를 들면, 약 50 L/min 이상)에서 소화 소요 시간은 약 23 s, 물 소모량은 약 185 g 이내로 나타났다. 본 연구 결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 연구 간 단위 열방출률 당 물 소모량 비교를 통하여, 2유체노즐이 단일유체노즐에 비해 더 적은 물 소모량으로 소화가 가능할 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.682-685
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• 2017

본 연구는 비원형 Effervescent Type 이유체 노즐의 분사 특성을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위해 거의 동일한 노즐 출구 면적으로 가공한 2종류의 비원형 노즐 (E1, E2)과 1종류의 원형 노즐 (C)을 대상으로 비교 실험을 진행하였다. 이때 노즐에 장착된 Aerorator는 노즐 출구 면적과의 Aspect Ratio를 맞추기 위해 지름이 다른 3종류를 사용하였다. 따라서 각 노즐마다 3가지의 Aspect Ratio에 따라 3번의 실험을 진행하였으며, 전체 총 9종의 실험이 진행되었다. 실험은 Liquid의 유량을 고정시킨 후, 유입되는 Air의 양을 제어하며 진행하였으며, 노즐 내부 압력과 액적의 크기 (SMD)를 측정하고 노즐에서 분사 이미지를 촬영하였다. 이를 통해 3종의 노즐의 유량 계수를 압력 분무방정식과 Jedelsky 방정식을 비교 계산하였고, Jedelsky 방정식이 약 4배 정도 더 큰 값을 갖는 것을 확인하였다. 노즐에서 분사되는 SMD는 원형보다 비원형에서 더 작은 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 유량 계수 값의 차이 의해 야기된 것으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권1호
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• pp.132-139
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• 1997

Spray characteristics of external mixing sonic twin-fluid atomization nozzles are investigated experimentally. Particle sizes are measured by the Fraunhofer diffraction method using the Malvern particle analyzer, and their radial distributions are obtained using the tomographical transformation technique. The spatial distribution of SMD shows that the drop size increases in the radial direction at a fixed liquid flow rate, and the distribution is getting uniform rapidly as the atomizing gas pressure increases. The SMD decreases as the liquid flow rate increases at a fixed GLR. It is found that the atomization efficiency of the flush type sonic nozzle is superior to that of protrusion type. The effect of laser beam diameter of the particle analyzer on the spatial SMD distribution is minor at present experimental conditions.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.925-930
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• 2000

This paper is investigated the entrainment of air into sprays which has significant effects on the combustion efficiency, stability of flame using the air-assisted twin-fluid nozzle in non-burning. The factors which may be expected to affect the entrainment of air by a liquid spray are: Relative velocity of droplet and ambient gas; Drop size and size distribution; Density and other property of the liquid. Here, axial, radial velocity and turbulent kinetic energy of spray droplet was measured with the PIV(Particle Image Velocimetry). Spray characteristics were also visualized using CCD camera. The results indicate that the entrainment rate increases more or less non-linearly with the downstream region.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.35-41
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• 2018

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 140 ml 헥산 풀화재(Pool fire)에 대한 소화 실험을 수행하였다. 해당 풀화재의 화원(직경 80 mm인 원형) 면적은 $0.005027m^2$이고, 열방출률은 2.81 kW로 측정되었다. 물 공급 유량은 156-483 g/min (~0.156-0.483 l/min), 기체(공기와 질소) 공급 유량은 30-70 l/min이었다. 본 실험조건에서 기체 공급 유량이 많은 경우에 성공적으로 소화가 가능하였다. 소화 가능 영역에서 기체 공급 유량이 적은 경우, 물 공급 유량이 많을 때 화재 소화 소요 시간이 길었고, 물 소모량은 많은 것으로 나타났다. 반면, 기체 공급 유량이 많은 경우, 물 공급유량에 따른 화재 소화 소요 시간 및 물 소모량은 상대적으로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, 본 실험조건에서 공급 기체의 종류는 소화 가능 여부, 소화 소요 시간, 물 소모량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 측정되었다. 마지막으로 본 실험결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 실험결과를 이용하여, 2유체노즐과 단일유체노즐의 140 ml 헥산 풀화재 소화를 위한 물 소모량을 선행적으로 비교 및 검토하였다.