Breakup characteristics of liquid sheets formed by the impingement of two water jets, such as a breakup length and a breakup wavelength of sheet, were investigated as increasing the injection velocity up to 30m/s and the ambient gas pressure up to 4.0㎫. While round edged orifices formed a laminar sheet which has no waves on the sheet when the injection velocity is low, sharp edged orifices formed a turbulent sheet which has impact waves irrespective of the injection velocity. Thus we compared the differences of breakup characteristics between them. The results showed that the aerodynamic force significantly affects the breakup of laminar sheet when the gas based Weber number is higher than unity. It was also found that the turbulent sheets have three breakup regimes, i.e. expansion regime, wave breakup regime and catastrophic breakup regime according to the gas based Weber number.
초고속선의 추진기로 새로이 주목받고 있는 공기유입 물제트 추진기에 대한 타당성을 검토하였다. 본 추진기는 벤틸레이션 상태에서 작동되므로 완전캐비테이션 단면을 사용하여 로터를 설계하였다. 즉 쐐기형(wedge type) 단면과 캐비테이터형(cavitator type) 단면을 갖는 로터 2종류를 설계 제작하여 모형시험을 수행하였다. 로터는 일반적으로 덕트-프로펠러에서 채택하고 있는 Kaplan형 프로펠러 형상을 선택하였다. 캐비테이션 터널 시험부를 개조하여 공기유입 물제트 추진기의 단독특성시험을 수행하였으며, 레이져 유속계를 이용하여 노즐 내부 속도를 엄밀하게 계측하였다. 단독특성 시험은 개조된 캐비테이션 터널의 시험부에서 수행되었으며 완전침수(fully-submerged)상태와 자유분출(free-jet)상태에서 수행되었다. 자유분출상태에서는 후류공기가 유입되어 벤틸레이션 현상이 발생하였으며, 특히 캐비테이터형 단면을 갖는 KP447 로터의 경우 낮은 전진계수에서 작동시킬 경우 완전캐비테이션이 발생하여 성능특성이 크게 변화하였다. 날개 압력면의 뒷날 부근에 높이가 다른 띠를 각각 부착시켜 양력 증가장치로 사용하였으며 이에 의한 추력과 토오크 변화를 계측하였다.
수중램제트(underwater ram-jet)는 램흡입부(ram intake), 혼합실(mixing chamber) 및 노즐(nozzle)로 구성되어 있으며, 램흡입부로 유입된 작동유체는 압력이 증가되며 이 증압된 작동유체에 혼합실로부터 고압공기를 분사하여 기 액이상류를 형성하여 노즐을 통과하면서 대기압까지 팽창을 하여 작동유체를 고속으로 가속시켜 노즐출구로부터 추력을 얻는 방식으로 차세대 초고속 선박추진장치이다. 본 연구에서는 80노트를 낼 수 있는 선내관통형(buried type vessel) 램제트의 최적 노즐형상데이터를 이용하여 제반변수(벽마찰계수, 가스속도, 기포반경, 대기온도, 질량유량비, 디퓨저면적비, 작동유체의 속도구배)의 변화가 추진특성에 미치는 영향을 파악하였다.
The implementation of gelled propellants systems offers high performance, energy management of liquid propulsion, storability, and high density impulse of solid propulsion. The present study focused on the macroscopic spray characteristics of liquid sheets formed by triplet impinging jets of non-Newtonian liquids which are mixed by Carbopol 941 0.5%wt. The results are compared to experiments conducted on spray images which formed by triplet impinging jets concerning with airassist effect at center orifice. When gel propellants are injected by doublet impinging jets at low pressure and high pressure, closed rim pattern shape appeared by polymeric effect from molecular force and showed inactive atomization characteristics, because of extensional viscosity related by restriction of atomization process and breakup time delay of turbulence transition. As increasing mass flow rate of the air(increasing GAR), spray breakup level is also increased.
종래의 깎기식 제거기에 의한 노면표시 제거작업은 인력에 의존하는 단순반복 작업으로 진행된다. 경제사회적인 측면에서 이러한 수작업은 매우 불리한데, 장시간 교통통제로 인하여 교통체증을 야기 시키기 때문이다. 이러한 교통체증은 도로 이용자의 불편과 혼잡비용이 증가시킬 뿐만 아니라 교통사고의 가능성도 가중시키게 된다. 본 연구의 목적은 워터젯 기술을 이용한 노면표시 제거 장비를 개발하고, 개발장비의 성능을 평가하는 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 워터젯을 이용한 노면표시 제거장비를 개발하여 현장실험한 결과, 기존방식과 비교하여 280.0%의 생산성 달성 비율을 얻을 수 있었다 또한 편익/비용 비율을 분석한 결과, 편익/비용 비율이 1보다 큰 3.28이 산출되었다. 따라서 노면표시제거 자동화 장비를 도입하는 경우 추가 소요되는 비용보다 발생되는 편익이 더 큼을 알 수 있다. 둘째, 개발장비로 기존 방식의 190일 작업물량을 작업할 경우, 장비 한대마다 연간 약 25.5억원의 교통혼잡비용을 절감할 수 있음을 알 수 있었다 따라서 노면표시제거 업체들이 본 연구의 개발장비를 도입함으로써 얻을 수 있는 사회적 편익은 막대할 것으로 기대된다.
본 논문은 석재의 표면 마감 시 다양한 패턴의 무늬를 가공하기 위한 전용기에 대한 연구이다. 기존의 평범한 무늬에 대하여 기능 및 예술성을 부여하여 석판의 활용 범위를 확대 발전시키고자 한다. 이에 본 연구에서는 Water-Jet을 이용하여 석재의 표면 가공 시 다양한 패턴에 대한 적용이 가능한 전용기를 개발하였다. 전용기는 석판을 이송하는 이송 기구, 다양한 패턴 무늬 생성을 위한 노즐 이송 기구, 초고압수를 이용한 멀티노즐 기구, 모션 제어를 위한 제어시스템, 그리고 패턴 무늬 선택을 위한 S/W로 구성되어 있다. 개발되어진 전용기에 대한 다양한 패턴 무늬에 대한 실험을 통하여 성능 평가를 하였다. 이를 통하여 다양한 종류의 패턴 무늬 가공이 가능하며, 가공 오차 ${\pm}0.5mm$의 정밀도를 갖는 전용기를 개발하였다.
초음속 유동이 흐르는 후향 계단에서 액체 제트가 수직으로 분사되는 유동의 혼합 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 작동 유체는 질소와 물을 사용하였다. 쉐도우그래프 기법을 사용하여 유동을 가시화하였으며, 초고속 카메라로 촬영된 영상은 시간 평균화 처리를 통해 분석에 사용하였다. 액체 제트의 주입구는 초음속 질소가스 유동에 의해 생성되는 재순환 영역 내부에 위치하며 유동방향에 수직하게 분사된다. 실험 조건은 질소가스 챔버와 액체 가압탱크의 압력에 따라 나누었다. 각 실험 조건에서 분사된 액체 제트의 침투 깊이와 마하 디스크의 생성 위치의 변화를 관찰하였으며, 운동량비에 따른 유동의 구조 변화에 대해 고찰하였다.
Shaw, Priyanka;Kumar, Naresh;Attri, Pankaj;Kwak, Hyong Sin;Choi, Eun Ha
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.159-159
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2015
A new approach for antimicrobial is based on the overproduction of reactive nitrogen species (RNS), especially; nitric oxide (NO) and peroxinitrite (ONOO-) are important factors to deactivate the bacteria. Recently, non-thermal atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has been frequently used in the field of microbial sterilization through the generation of different kinds of RNS/ROS species. However, in previous study we showed APPJ has combine effects ROS/RNS on bacterial sterilization. It is not still clear whether this bacterial killing effect has been done through ROS or RNS. We need to further investigate separate effect of ROS and RNS on bacterial sterilization. Hence, in this work, we have enhanced NO production, especially; by applying a 1% of HNO3 vapour to the N2 based APPJ. In comparison with nitrogen plasma with inclusion of water vapour plasma, it has been shown that nitrogen plasma with inclusion of 1% of HNO3 vapour has higher efficiency in killing the E. coli through the high production of NO. We also investigate the enhancement of NO species both in atmosphere by emission spectrum and inside the solution by ultraviolet absorption spectroscopy. Moreover, qPCR analysis of oxidative stress mRNA shows higher gene expression. It is noted that 1% of HNO3 vapour plasma generates high amount of NO for killing bacteria.
This study presents the results of a slamming experiment using a pneumatic cylinder. The employment of the pneumatic cylinder showed a relatively good repeatability when the results were compared with those of other slamming devices. The experiment was done for various incident angles. An air pocket was believed to cause a reduction in the magnitude of the impact pressure with an incident angle of $0^{\circ}$ for the water entry. A high speed camera was used in an attempt to locate the time of the contact between the bottom of the specimen and the free surface. It seemed that the maximum pressure occurred before the water contacted the bottom of the specimen.
The present paper reports spontaneous steam explosions observed in fuel coolant interaction experiments using prototypic reactor materials. Pure ZrO$_2$ and a mixture of UO$_2$ and ZrO$_2$ are used. A high temperature molten material in the form of a jet is poured into a subcooled water pool located in a pressure vessel. An induction skull melting technique is used for the melting of the reactor material. In both tests using pure ZrO$_2$ and a mixture of UO$_2$ and ZrO$_2$, either a quenching or a spontaneous steam explosion was observed. The morphology of debris and pressure profile clearly indicate the differences between the qunching cases and explosion cases. The dynamic pressure. dynamic impulse, water temperature, melt temperature, and static pressure Inside the containment chamber were measured . As the spontaneous steam explosion for the reactor material is firstly observed in the present experiments, the results of present experiments could be a siginificant step forward the understanding the explosion of the reactor material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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