DOI QR코드

DOI QR Code

Evaluation of the Impact Force on the Single Spray and Overlap Region of Twin Spray in Full Cone Type Swirl Nozzle

Full Cone Type 스월노즐에서 단일분무와 이중분무의 중첩영역에 대한 충격력 평가

  • 김태현 (부산대학교 기계공학부 대학원) ;
  • 성연모 (부산대학교 기계공학부 대학원) ;
  • 정흥철 (부산대학교 기계공학부 대학원) ;
  • 김덕줄 (부산대학교 기계기술연구원) ;
  • 최경민 (부산대학교 기계공학부)
  • Received : 2010.10.29
  • Accepted : 2011.03.23
  • Published : 2011.03.30

Abstract

The impact force on the single and overlap region of twin spray was experimentally evaluated using visualization method in full cone type swirl nozzle spray. Visualization of spray was conducted to obtain the spray angle and breakup process. The photography/imaging technique, based on Particle Image Velocimetry (PIV) using high-speed camera, was adopted for the direct observation of droplet motion and axial velocity measurement, respectively. Droplet size was measured by Particle Motion Analyze System (PMAS). The purpose of this study is to provide fundamental information of spray characteristics, such as impact force, for higher etching factor in the practical wet etching system. It was found that the spray angle, axial velocity and impact force were increased with increasing the nozzle pressure while droplet size decreased with increasing the nozzle pressure. Droplet size increased as the distance from nozzle tip was decreased. The impact force of twin spray in the overlap region was about 63.29, 67.02, 52.41% higher than that of single spray at 40, 50 and 60 mm of nozzle pitch, respectively. Also, the nozzle pitch was one of the important factors in the twin spray characteristics.

Keywords

References

  1. K. Abate, "Photochemical etching of metals", Metal Finishing, Vol. 98, No, 6, pp. 414-417, 2000. https://doi.org/10.1016/S0026-0576(00)80439-0
  2. K. B. Sundarama, R. E. Sah, H. Baumann, K. Bal-achandran and R. M, Todi, "Wet etching studies of silicon nitride thin films deposited by electron cyclotron resonance (ECR) plasma enhanced chemical vapor deposition", Microelectronic Engineering, Vol. 70, pp. 109-114, 2003, https://doi.org/10.1016/S0167-9317(03)00412-X
  3. D. M. Allen, "The principles and practice of photo chemical machining and photoetching", Adam Hilger, Bristol, 1986.
  4. H. Takei, H. Kawamura and Y. Ohta, "Developement of a new HDP source for LCD etching process", Society for Information Display 98 DIGEST, 1998.
  5. 김영진, 정지원, 최경민, 김덕줄, "노즐의 스월 러각과 형상비가 이중분무의 평균속도와 입 경의 크기에 미치는 영향", 대한기계학회논 문집 B권, Vol. 28, No. 11, pp. 1459-1466, 2004.
  6. 조대진, 윤석주, 최태민, "이중분무 교차영역 에서의 액적유동특성의 통계학적 분석에 관 한 연구", 대한기계학회논문집, Vol. 28, No. 3, pp. 635-644, 1994.
  7. 정지원, 김영진, 김덕줄, "이중분무에서 분무 특성과 에칭특성의 상호관계", 대한기계학회 논문집 B권, Vol. 28, No. 4, pp. 449-455, 2004.
  8. 정지원, 김덕줄, "습식 에칭공정에서 노즐 형 상에 따른 분무특성 분석을 통한 에칭특성의 향상에 관한 연구", 대한기계학회논문집 B권, Vol. 28, No. 7, pp. 842-849. 2004.
  9. A. J. Yule and I. R. Widger, "Swirl atomizers operating at high water pressure", International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 38, No. 8-9, pp. 981-999, 1996. https://doi.org/10.1016/0020-7403(95)00095-X
  10. 정영호, 김호영, 이동조, "스월 노즐의 구조 변화가 분무 특성에 미치는 영향", 제 38회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집, 2009, pp. 95-100.
  11. 정지원, 차건종, 김덕줄, "이중분무의 중첩영 역과 단일분무에서 액적의 거동 특성", 대 한기계학회논문집 B권, Vol. 24, No. 10, pp. 1300-1308, 2000.
  12. 정지원, 김덕줄, "미세 가공 시스템에서 분무 특성이 에칭특서엥 미치는 영향에 관한 연 구," 대한기계학회논문집 B권, Vol. 28, No. 1, pp. 109-117, 2004.
  13. 정홍철, 김동욱, 최경민, 김덕줄, "산업용 에칭노즐을 이용한 Invar합금판의 식각에 분사 각과 압력이 미치는 영향", 한국정밀공학회 지, Vol. 23, No. 8, pp. 47-53, 2006.