A Study of Spray Characteristics of the Rotating Fuel Nozzle with Orifice Diameters

회전연료노즐의 오리피스직경에 따른 분사특성연구

  • 이매훈 (전북대학교 항공우주공학과) ;
  • 장성호 (전북대학교 항공우주공학과) ;
  • 이동훈 (삼성테크윈 파워시스템연구소) ;
  • 최성만 (전북대학교 항공우주공학과)
  • Received : 2010.05.31
  • Accepted : 2010.08.16
  • Published : 2010.10.30

Abstract

An experimental study was performed to understand spray characteristics of the V type rotating fuel nozzle with orifice diameters by using high speed rotational system. The experimental apparatus consist of a high speed rotational system, fuel injection system and acrylic case. The droplet size and velocity were measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) and spray was visualized by using Nd-Yag laser-based flash photography. From the test results, droplet size is reduced with increasing orifice diameter up to the critical value. When increasing orifice diameter over than this critical value, droplet size is not decreased with increasing the orifice diameter. This is due to the irregular distribution of the liquid sheet around the inner surface of injection orifice.

고속회전 시험장치를 이용하여 V 형태의 회전식 연료 노즐의 오리피스 직경에 따른 분사특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 시험장치는 고속 회전장치, 연료공급장치, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무 오리피스의 직경과 회전속도를 변화시켜가며 분무실험을 수행하였다. 분무입자의 크기 및 속도 측정은 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 이용하여 분무특성을 가시화하였다. 실험결과, 분무오리피스의 직경이 커질수록 분무입자의 크기가 작아졌으며, 분무입자 크기가 가장 작은 값을 보이는 분무오리피스의 한계 직경이 존재하였다. 오리피스의 직경이 이 한계직경 보다 클 경우 분무입자의 크기는 더 이상 감소하지 않았다. 이것은 분무 오리피스의 직경이 한계직경보다 커질 경우 오리피스 내의 액막이 균일하게 분포하지 않기 때문으로 판단된다.

Keywords

References

  1. A. M Mellor, Design of Modern Turbine Combustors, Academic Press, London, 1990, pp.306-314
  2. Morishita, T., A Development of the Fuel Atomizing Device Utilizing High Rotaional Speed, ASME PaperNo. 81-GT-180, American Society of Mechanical Engineers, New York, NY
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