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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이현창
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 경남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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분무란 일정한 부피 액체를 작은 액적들로 분열시키는 미립화 과정 중에 액체가 연속적이 아닌 분산 되어 있는 상태를 말하는 것이며 표면적을 넓히는 것을 의미한다. 특히 액체 로켓 엔진에서 산화제와 잘 혼합이 되어야 연소의 효율성 증가 및 안정성에도 영향을 미치며, 배출물 저감 등 환경 문제와 직접적으로 관련이 있다. 연소 장치를 좋은 효율로 설계하기 위해 분사기의 특성을 이해하는 것이 중요하다.
다양한 분사기의 특성에 대한 측정 연구들이 이루어져 왔으며 결과에 대한 신뢰성을 향상하기 위해 여러 측정 기술들이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 오픈형 압력 스월 분무의 특성 측정에 관한 연구를 진행을 하였다. 특히 광학 패터네이터를 활용하여 형광 평균 이미지를 얻어 체적 분포 최댓값인 위치를 확인하여 분무 형태 변화를 관찰하였고, 형광과 산란의 비를 이용하여 액막이 액적으로 분열되는 분열 길이를 측정하고자 한다. 마지막 LSD에서 오차원인을 분석하고자 한다.
본 논문에서는 분무 특성을 측정 할 수 있도록 적합한 실험 장치를 구상 하였으며, 실험으로 형광과 산란의 이미지에서 원하는 값을 얻기 위해 적합한 후처리 방법을 구상하였다.
결과적으로 유량계수는 압력에 따라 증가하지만 측정값은 0.156으로 영향이 1.17%로 미미하였다. 역광 이미징은 분열하는 과정이 정성적으로 관찰 되었지만 분열 하는 과정이 세세하지 못하였으며, 압력에 따른 분무 형태의 선행연구에 따라 분무 형태가 관찰 되었지만 완전한 미립화까지는 관찰하지 못하였다. 분무각은 초기 32°-34°로 일정하여 저압일때는 분무각의 변화가 급격하게 변하였지만 압력이 증가할수록 영향이 작아졌다. 분열 길이는 압력 증가에 따라 짧아지며, 높이가 낮아질수록 액적의 크기는 크게 변하지 않으며 단일 카메라 측정으로 액적 위치와 다중 산란의 신호로 SMD 결과에서 오차가 발생하였다. 또한 현재 상대적인 SMD 분포로 절대적인 값을 얻기 위해서는 보정 상수를 획득해야 한다.
다양한 분사기의 특성에 대한 측정 연구들이 이루어져 왔으며 결과에 대한 신뢰성을 향상하기 위해 여러 측정 기술들이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 오픈형 압력 스월 분무의 특성 측정에 관한 연구를 진행을 하였다. 특히 광학 패터네이터를 활용하여 형광 평균 이미지를 얻어 체적 분포 최댓값인 위치를 확인하여 분무 형태 변화를 관찰하였고, 형광과 산란의 비를 이용하여 액막이 액적으로 분열되는 분열 길이를 측정하고자 한다. 마지막 LSD에서 오차원인을 분석하고자 한다.
본 논문에서는 분무 특성을 측정 할 수 있도록 적합한 실험 장치를 구상 하였으며, 실험으로 형광과 산란의 이미지에서 원하는 값을 얻기 위해 적합한 후처리 방법을 구상하였다.
결과적으로 유량계수는 압력에 따라 증가하지만 측정값은 0.156으로 영향이 1.17%로 미미하였다. 역광 이미징은 분열하는 과정이 정성적으로 관찰 되었지만 분열 하는 과정이 세세하지 못하였으며, 압력에 따른 분무 형태의 선행연구에 따라 분무 형태가 관찰 되었지만 완전한 미립화까지는 관찰하지 못하였다. 분무각은 초기 32°-34°로 일정하여 저압일때는 분무각의 변화가 급격하게 변하였지만 압력이 증가할수록 영향이 작아졌다. 분열 길이는 압력 증가에 따라 짧아지며, 높이가 낮아질수록 액적의 크기는 크게 변하지 않으며 단일 카메라 측정으로 액적 위치와 다중 산란의 신호로 SMD 결과에서 오차가 발생하였다. 또한 현재 상대적인 SMD 분포로 절대적인 값을 얻기 위해서는 보정 상수를 획득해야 한다.
목차
List of Figures = ⅸ국문 요약 = xi제 1 장 서 론 = 11.1 연구 배경 = 11.2 연구 동향 = 31.3 연구 목적 = 5제 2 장 관련이론 = 62.1 스월 분사기의 내부유동 = 62.2 유량계수 = 92.3 액막의 미립화 = 112.4 빛과 입자의 상호작용 = 132.5 광학 패터네이터의 측정 원리 = 15제 3 장 실험 방법 = 173.1 분사장치 = 173.2 측정 장치와 측정방법 = 203.2.1 유량과 압력의 측정 = 203.2.2 저속 역광 이미징 = 253.2.3 고속 역광 이미징 = 263.2.4 레이저 패터네이터 = 283.3 이미지 후처리 = 31제 4 장 실험결과 = 344.1 압력에 따른 유량과 유량계수 = 344.2 압력에 따른 저속 고속 역광 이미징 = 374.3 압력에 따른 분무각 = 404.4 형광과 산란 신호비를 이용한 분열 길이 = 424.5 LSD를 이용한 SMD 측정 = 45제 5 장 결 론 및 향후계획 = 475.1 결 론 = 475.2 향후계획 = 49참 고 문 헌 = 50ABSTRACT = 52
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