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      • 분무액적 직경 및 속도 분포의 Log-Hyperbolic 함수에 의한 표현

        구자예 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1993 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.3 No.-

        액적 크기와 속도의 raw data로 부터 확률밀도분포와 수학적으로 얻어진 최적 확률밀도함수를 비교하였다. 도플러 위상 간섭 기술을 응용한 PDPA (Phase/Doppler Particle Analyzer)를 사용하여 간헐적이며 시간에 따라 변하는 연료분무액적의 크기와 속도를 노즐 근방의 분무 중심축상과 분무 가장자기에서 동시에 측정하였다. 분무내 국부적인 측정점에서의 액적 크기와 속도의 raw data로 부터 확률밀도 분포를 구하고 가능성 함수를 최대화 시킴으로써 이의 최적 확률밀도함수를 도출하였다. 노즐 근방의 분무중심축상에서는 액적 크기의 확률밀도분포는 분무의 선단, 중간 및 꼬리 부분에서 시간에 따라 다르게 나타났으나 가장 자리에서는 확률밀도분포가 시간에 대해서 비슷한 분포를 나타내었다. 1개나 2개의 매개변수를 갖는 Li-Tankin 함수나 Rosin-rammler 함수는 실험 data를 잘 나타낼수 없었으나 4개의 매개변수를 갖는 log-hyperbolic 함수는 실험에서 구한 액적 크기나 속도의 확률밀도 분포를 가장 잘 나타낼수 있었다. Comparisons of measured droplet sizes and velocities in a transient diesel fuel spray with computed probability density functions were made. Simultaneous measurements of droplet size and velocity for intermitternt and transient fuel were performed using Phase/Doppler Particle Analyzer(PEPA). Probability density distributions of the droplet size and velocity were obtained from raw data. Mathematical probability density functions which can fit the experimental distribations were extracted using the principle of maximum likelihood. Probabilityy density distributions of droplet size and velocity for three different spray periods (spray tip, quasi-steady region, and spray tail) showed characteristics that depend upon spray period and spatial position in the spray. The probability density function which can best fit the experimental data in log-hypebolic function with 4 parameters rather than Li-Tankin or Rosin-Rammler with 1 or 2 parameters.

      • 시간적으로 변동하는 연료 분무의 노즐부근에서의 미립화 특성

        구자예 한국항공대학교 1993 論文集 Vol.31 No.-

        시간적으로 변동하는 연료 분무를 주위 가스와 액체 연료의 밀도비를 변화시켜 가면서 분무 액적 크기와 속도를 측정하였으며 또한 동일 분무를 확대 사진으로 찍어서 노즐 근방에서의 분무 특성을 조사하였다. 노즐 근방이지만 분무 가장자리에서 액적의 크기와 속도를 동시 측정한 결과 액적 속도는 니들이 열릴 때와 닫힐 깨 속도의 피크를 나타내었고 액적 크기는 가장자리로 갈수록 작아지는 경향이 있었다. 노즐 근방에서 확대 사진을 찍은 결과 분무가 퍼지는 정도(분무각)는 분사 시작 직후 넓게 퍼졌으며 곧바로(0.5msec 이후) 좁아지기 시작하여 일정한 값을 나타내었다. 주위 조건에 관계없이 분사 초기에 분무가 넓게 퍼지는 현상이 나타났으며 특히 진공 상태에 가까운 조건에서도 분사직후 분무각은 크게 나타났기 때문에 이는 공기역학적인 상호작용(aerodynamic interactions)에 기인하는 것이 아니라 노즐 내부에 기인하는 요소라 생각된다. 그러나 일단 분무가 완전히 성립된 후에는 노즐 근방의 미립화에 있어서도 공기역학적인 상호작용이 필요하다. The behavior of a transient fuel spray in a near-nozzle region during liquid atomization process has been investigated with the simultaneous measurement of droplet sizes and velocities and microphotographs of the near-nozzle region for a range of gas-to-liquid density ratios. At the edge of the spray, droplet velocities have shown wave-like behavior. The average droplet velocity peaked during needle opening and closing. Droplet sizes tended to be small on the edge of spray. The near-nozzle spray angle taken from the magnification photographs was the greatest on the initial stage and decreased to a relatively constant value after 0.5 msec. Wider dispersion of the fuel spray at initial stage than any other time durion the injection process occured regardless of the ambient gas conditions, even in the near-vaccum condition where aerodynamic interactions between liquid fuel and ambient gas were eliminated. The wider near-nozzle spray angle in the early stage is due to the factors coming from flow characteristics inside nozzle rather than aerodynamic interactions. However, once the spray was established, aerodynamic influences are necessary for near-nozzle atomization in the middle and end of the spray.

      • 연료분무의 위상도플러 측정과 확률밀도함수의 도출

        구자예 대한기계학회 1994 대한기계학회논문집 Vol.18 No.4

        The intermitternt and transient fuel spray have been investigated from the simultaneous measurement of droplet sizes and velocities by using Phase/Doppler Particle Analyzer(PDPA). Measurement have been done on the spray axis and at the edge of the spray near nozzle at various gas-to-liquid density ratios(.rho./sub g//.rho./sub l/) that ranges from those found in free atmospheric jets to conditions typical of diesel engines. Probability density distributions of the droplet size and velocity were obtained from raw data and mathematical probability density functions which can fit the experimental distribations were extracted using the principle of maximum likelihood. In the near nozzle region on the spray axis, droplet sizes ranged from the lower limit of the measurement system to the order of nozzle diameter for all (.rho./sub g/ /.rho./sub l/) and droplet sizes tended to be small on the spray edge. At the edge of spray, average droplet velocity peaked during needle opening and needle closing. The rms intensity is greatly incresed as the radial distance from the nozzle is increased. The probability density function which can best fit the physical breakage process such as breakup of fuel drops is exponecially decreasing log-hypebolic function with 4 parameters.

      • SCOPUSKCI등재

        연료노즐 내부유동 현상의 수치해석

        구자예,박장혁,오두석,정홍철,Gu, Ja-Ye,Park, Jang-Hyeok,O, Du-Seok,Jeong, Hong-Cheol 대한기계학회 1996 大韓機械學會論文集B Vol.20 No.6

        The breakup of liquid jet is the result of competing, unstable hydrodynamic forces acting on the liquid jet as it exit the nozzle. The nozzle geometry and up-stream injection conditions affect the characteristics of flow inside the nozzle, such as turbulence and cavitation bubbles. A set of calculation of the internal flow in a single hole type nozzle were performed using a two dimensional flow simulation under different nozzle geometry and up-stream flow conditions. The calculation showed that the turbulent intensity and discharge coefficient are related to needle position. The diesel nozzle with sharp inlet under actual engine condition has possibility of cavitation, but round inlet nozzle has no possibility of cavitation.

      • KCI등재후보
      • 액체 연료 미립화 향상을 위한 유체충돌이 있는 확대모형노즐 내부유동 특성

        하성업,구자예 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1997 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.7 No.-

        The characteristics of the flow at the nozzle exit which affect the development of the spray can be enhanced by impinging the flow inside nozzle. The nozzle length to diameter ratio of real diesel nozzles is about 2-8 which is not long enough for a fully developed and stabilized flow. The flow details in the impinging nozzles have been investigated both experimentally and numerically. The mean velocities, the fluctuating velocities, and discharge coefficients in the impinging inlet nozzles, round inlet nozzle, and sharp inlet nozzle were obtained at various Reynolds number.

      • 농후 연료분무 측정시의 위상도플러 입자측정기의 평가

        구자예,정홍철 한국항공대학교 1994 論文集 Vol.32 No.-

        위상도플러간섭기술을 이용한 농후 연료 분무 측정이 제시되었다. 단일 구멍식 노즐에서 생성돈 농후연료 분무를 위상도플러 입자측정기(PDPA)를 사용하여 분무를 측정할때 여러 실험변수를 바꾸어 데이타의 적합성을 평가하였다. 농후분무를 측정하면 데이터 취득비율이 매우 낮기 때문에 실험데이터의 신뢰성에 의문이 생긴다. 따라서 이와 같은 조건에서의 문제점은 측정한 액적의 크기 및 속도 결과가 반복성이 있고, 실험변수에 의존적이지 않고, 실제분무를 나타냄을 확인하여야 한다. 최적 PMT전압과 천이주파수는 이들을 편화시켰을 때 체적유속 및 액적직경(크기)이 크게 변화하지 않는 곳에서 설정되어야 한다. 농후분무에서 데이터취득과 실험노이즈에 있어서 주파수천이의 영향은 미미하지만, PMT전압의 영향은 크므로 예비실험을 통하여 분무실 조건과 측정위치에 따라 적절하게 선정되어야 한다. The application of Phase Dopper interferometric techniques to the measurements of dense diesel fuel spray is demonstrated. An experimental investigation was conducted to evaluate the suitability of Phase Doppler Particle Analyzer (PDPA) for measuring dense fuel sprays produced by single hole nozzle. The critical issue is the use of PDPA for dense fuel spray is to insure the results from the drop size and velocity measurements is repeatable, consistent, and physically realistic because the validation rate of experimental data is very low due to the thick optical dense. The optimum photomultiplier tube (PMT) voltage and shift frequency should be chosen such that the data such as volume flux and drop diameter do not change rapidly. The effect of shift frequency is minor, however, the PMT votage setting is very sensitve to the data aquisition and noise in dense fuel spray.

      • KCI등재

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