An Experimental Study of the High-Speed Rotating Fuel Injection System with In-line Injection Orifice

직렬식 분무오리피스를 적용한 회전 연료분사노즐의 분무특성연구

We studied the spray characteristics of the high-speed rotating fuel injection system. The diameter of in-line injection orifices are varied from 1mm to 5mm and the number of in-line injection orifices are varied from 3 to 12. Droplet size, velocity and spray distribution were measured by the PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) system and spray was visualized. From the test results, the liquid column generated from the injection orifice is mainly controlled by the rotational speeds. Also diameter of injection orifices and number of injection orifices have influence on the diameters of droplet. Consequently, we find out that the basic mechanism of controlling the droplet size is the liquid film thickness in the injection orifice.

고속회전 연료분사시스템의 분무특성을 연구하였다. 분무특성에 영향을 주는 직렬식 분무오리피스의 직경을 각각 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm와 분무오리피스 수를 3개, 6개, 12개로 변화시켜가며 분무특성 연구를 수행하였다. PDPA 측정 시스템을 이용하여 분무입자의 크기와 속도, 분무분포 등을 측정하였고, 고속카메라를 이용하여 분무가시화를 수행하였다. 실험결과, 분무오리피스로부터 분출된 단일 액주의 길이는 회전속도에 의해 제어되며, 분무입자의 크기(SMD)는 분무오리피스의 직경과 수가 증가함에 따라 작아지는 경향을 보였다. 결국 분무입자의 크기를 제어하는 기본 메커니즘은 분무 오리피스내의 액막의 두께에 의해 결정됨을 알 수 있었다.