회전형 노즐의 bell cup 형상이 유량 균일도 및 분무 특성에 미치는 영향에 관한 연구 = A study on the effect of the bell cup shape of a rotary atomizer on the flow rate uniformity and spray characteristics

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 회전형 벨컵 미립화 장치(rotary bell cup atomizer)에서 벨컵 선단 형상, 특히 치형(tooth) 구조가 액막 분포 및
미립화 특성에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 직경 30mm 의 동일한 벨컵 형상을 기본으로 하여 무치형(smooth rim), 21 개 치형,
100 개 치형의 세 가지 선단 구조를 제작하였다. 회전속도(15,000 및 20,000 rpm)와 공급유량(50–200 mL/min)을 변화시키며, 벨컵 선단에서의
액막 형성, 액사(ligament) 및 필름(sheet) 분열 거동을 고속 카메라로 가시화하였고, 미립화된 액적 크기는 레이저 회절기(Malvern Particle
Sizer)를 통해 정량 분석하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 1
• 1.2 선행 연구 9
• 1.3 연구 목적 14
• 제2장 이론적 배경 15
• 2.1 평균 직경(Mean Diameter) 15
• 2.2 대표 직경 19
• 2.3 액적 생성 모드
• 2.3.1 Direct Drop mode 22
• 2.3.2 Ligament formation mode 23
• 2.3.3 Sheet formation mode 25
• 2.4 액적크기 분포함수 28
• 2.5 벨컵선단 치형설계 36
• 제3장 실험장치 및 조건 44
• 3.1 Experimental Setup
• 3.1.1 전체 실험 시스템 구성 44
• 3.1.2 회전 벨컵 미립화 장치 47
• 3.1.3 액적크기 측정장치 50
• 3.2 Experimental Condition 53
• 제4장 실험결과 및 고찰 54
• 4.1 회전형 벨컵 액사 분열모드 생성 유량범위 54
• 4.2 회전속도 및 공급유량 변화에 따른 미립화 특성
• 4.2.1 무치형 벨컵 회전수변화에 따른 균일액체분포 최적유량 58
• 4.2.2 무치형 벨컵 회전속도 및 유량변화에 따른 평균액적크기변화 68
• 4.2.2.1 회귀분석 절차 및 상관식 도출
• 4.3 벨컵 선단 치형유무에 따른 미립화 특성
• 4.3.1 벨컵 선단 치형수 변화에 따른 균일액체생성 최적유량 비교
• 4.3.1.1 무치형 벨컵 최적유량 75
• 4.3.1.2 치형 21개 벨컵 최적유량 76
• 4.3.1.3 치형 100개 벨컵 최적유량 82
• 4.3.2 벨컵 선단 치형 유무에 따른 평균 액적크기 변화
• 4.3.2.1 회전속도 변화에 따른 평균 액적크기 변화 88
• 4.3.2.2 벨컵 치형 존재에 따른 최적 운전 조건 95
• 4.3.2.2 공급유량 변화에 따른 평균 액적크기 변화 97
• 4.3.2.3 치형 가공 유무에 따른 비교 및 관찰 100
• 제5장 결론 102
• 참고문헌(Reference) 106