일반기술

레이저응용 3차원 영상 분무크기/분포 측정기술 (Optical Patternator)

·현재의 에너지 수요 중 많은 부분이 액체 연료의 분무 연소가 차지 (가솔린, 디젤 등의 자동차 엔진, 가스터빈, 산업용 로 등)·액체 분무는 농업, 의학, 기상학 등 여러 응용 분야에 광범위하게 적용·노즐의 설계와 개발, 실제 적용에서의 성능 제어를 위해서 분무의 정량적인 측정이 필요·레이저를 이용해 평면 이미지를 얻어 분무의 분포(Distribution)/크기(SMD)를 분석·광학적 patternator는 분무 액적의 표면적에 비례하는 Mie 산란신호와 체적에 비례하는 형광신호를 이용 분무의 2차원 분포를 정량적으로 측정·각 단면의 질량 유량 분포를 이용하여 3차원 분무 구조를 재구성·3차원 동시 속도측정(3-D PIV)을 통한 질량 플럭스(Massflux) 측정·구성 하드웨어/소프트웨어가 개발되어 있음·정확도 확보(정량화)를 위한 일련의 연구가 진행되고 있음·기계적 patternator는 공간 분해능이 떨어질 뿐만 아니라 유동을 교란시킬 수 있기 때문에 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서 적용이 어렵다.·위상 도플러 입자분석기(PDPA)는 입자의 크기와 속도를 동시에 측정하는 장점이 있지만, 점측정 방식이므로 전체 분무 분석을 위해서 많은 시간과 노력이 필요·이에 반해 레이저 평면 이미지 기법을 이용한 분무 특성 측정은 유동에 대한 교란 없이, 높은 공간 해상도의 2-D/3-D 분무 분포/크기/속도 측정을 할 수 있다. 그리고 손쉽고 빨리 많은 공간상의 정보를 얻을 수 있다.응용분야:·자동차용 가솔린/디젤 연료 인젝터 개발 및 산업용 연료 노즐 개발·산업용/항공기용 가스 터빈 연소기의 연료 분사 노즐 개발·농업용 농약 살포 노즐 및 의학용 구강 흡입 투약기 개발에 이용