본 연구에서는 수평노즐과 직립형 집진판을 사용한 정전분무의 모드를 실험적으로 검증하였다. 정전분무 현상은 질량분석 등 다양한 분야에서 수직 노즐과 수평형 집진판을 사용하는 형태로 주로 사용되었다. 수직 노즐을 사용하는 정전분무에서 분무 모드 (Electrostatic Spray mode)는 오랫동안 연구되었으며 육안, 혹은 사진 분석을 통해 모드의 구분이 이루어졌다. 최근 초고속카메라 촬영과 방전전류 분석을 통해 분무된 액적의 거동에 대한 더욱 세밀한 관찰이 가능하나, 모드의 종류는 Clopeau와 Prunet-Foch, 그리고 Jaworek이 서술한 것에 크게 다르지 않다. 그러나, 수평 노즐을 사용한 정전 분무는 좁은 체적 유량 (Volumetric Flowrate) 범위 내에서 제한적으로 연구되었으며 수평 노즐을 사용한 정전분무 모드의 수직 노즐을 사용하는 기존의 정전분무 모드에 대한 비교 연구는 수행되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 분당 수 밀리리터의 큰 체적 유량을 사용하여 노즐 크기, 노즐 간 거리 및 체적 유량의 다양한 테스트 조건에 대한 정전분무 모드를 실험하였다. 실험으로부터, 노즐 직경과 체적 유량은 분사 패턴에 영향을 미치지 않지만, 인가 전압과 노즐 - 집진판 간 거리는 모드의 결정에 보다 명확한 영향을 미친다는 것을 알 수있다. 실험 결과를 레이놀즈 수와 ...
본 연구에서는 수평노즐과 직립형 집진판을 사용한 정전분무의 모드를 실험적으로 검증하였다. 정전분무 현상은 질량분석 등 다양한 분야에서 수직 노즐과 수평형 집진판을 사용하는 형태로 주로 사용되었다. 수직 노즐을 사용하는 정전분무에서 분무 모드 (Electrostatic Spray mode)는 오랫동안 연구되었으며 육안, 혹은 사진 분석을 통해 모드의 구분이 이루어졌다. 최근 초고속카메라 촬영과 방전전류 분석을 통해 분무된 액적의 거동에 대한 더욱 세밀한 관찰이 가능하나, 모드의 종류는 Clopeau와 Prunet-Foch, 그리고 Jaworek이 서술한 것에 크게 다르지 않다. 그러나, 수평 노즐을 사용한 정전 분무는 좁은 체적 유량 (Volumetric Flowrate) 범위 내에서 제한적으로 연구되었으며 수평 노즐을 사용한 정전분무 모드의 수직 노즐을 사용하는 기존의 정전분무 모드에 대한 비교 연구는 수행되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 분당 수 밀리리터의 큰 체적 유량을 사용하여 노즐 크기, 노즐 간 거리 및 체적 유량의 다양한 테스트 조건에 대한 정전분무 모드를 실험하였다. 실험으로부터, 노즐 직경과 체적 유량은 분사 패턴에 영향을 미치지 않지만, 인가 전압과 노즐 - 집진판 간 거리는 모드의 결정에 보다 명확한 영향을 미친다는 것을 알 수있다. 실험 결과를 레이놀즈 수와 전계 강도에 따라 정리하였으며, 이를 통하여 특정 실험 조건에서 어떤 정전 분무 모드가 나타날 것인지 예측이 가능하도록 하였다.
본 연구에서는 수평노즐과 직립형 집진판을 사용한 정전분무의 모드를 실험적으로 검증하였다. 정전분무 현상은 질량분석 등 다양한 분야에서 수직 노즐과 수평형 집진판을 사용하는 형태로 주로 사용되었다. 수직 노즐을 사용하는 정전분무에서 분무 모드 (Electrostatic Spray mode)는 오랫동안 연구되었으며 육안, 혹은 사진 분석을 통해 모드의 구분이 이루어졌다. 최근 초고속카메라 촬영과 방전전류 분석을 통해 분무된 액적의 거동에 대한 더욱 세밀한 관찰이 가능하나, 모드의 종류는 Clopeau와 Prunet-Foch, 그리고 Jaworek이 서술한 것에 크게 다르지 않다. 그러나, 수평 노즐을 사용한 정전 분무는 좁은 체적 유량 (Volumetric Flowrate) 범위 내에서 제한적으로 연구되었으며 수평 노즐을 사용한 정전분무 모드의 수직 노즐을 사용하는 기존의 정전분무 모드에 대한 비교 연구는 수행되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 분당 수 밀리리터의 큰 체적 유량을 사용하여 노즐 크기, 노즐 간 거리 및 체적 유량의 다양한 테스트 조건에 대한 정전분무 모드를 실험하였다. 실험으로부터, 노즐 직경과 체적 유량은 분사 패턴에 영향을 미치지 않지만, 인가 전압과 노즐 - 집진판 간 거리는 모드의 결정에 보다 명확한 영향을 미친다는 것을 알 수있다. 실험 결과를 레이놀즈 수와 전계 강도에 따라 정리하였으며, 이를 통하여 특정 실험 조건에서 어떤 정전 분무 모드가 나타날 것인지 예측이 가능하도록 하였다.
In this thesis, the modes of electrostatic spray are experimentally examined with a horizontal nozzle and an upright collector plate. Since the introduction of electrostatic spray technology for several decades, it has been configured most frequently with a vertical discharge nozzle and a corres...
In this thesis, the modes of electrostatic spray are experimentally examined with a horizontal nozzle and an upright collector plate. Since the introduction of electrostatic spray technology for several decades, it has been configured most frequently with a vertical discharge nozzle and a correspondingly horizontal collector plate. The electrostatic spray modes using a vertical nozzle have been studied extensively and can be distinguished through naked-eye or high-speed camera analysis. More recent examinations include discharge current analysis. Although the means of analysis have been developed, the modes have been mostly unanimous throughout the years. However, horizontal electrostatic spray has been studied in a narrow range of low volumetric flowrate and whether the modes in horizontal electrostatic spray are identical to that of vertical electrostatic spray is undetermined. Using a large volumetric flowrate at the scale of milliliters per minute, the operation modes with horizontal nozzle are observed with high-speed digital cameras under different test conditions of nozzle sizes, nozzle-to-plate distances, and volumetric flowrates. The operation modes were classified and compared with the conventional electrostatic spraying modes. From the experiment, it is found that the nozzle diameter and the volumetric flowrate influence the spraying pattern while the applied voltage and nozzle-to-plate distance have a more defined impact on the determination of the modes. The spray map diagram were provided according to Reynolds number and electric field intensity. This diagram will serve to predict which modes will occur at certain geometric and flowrate conditions.
In this thesis, the modes of electrostatic spray are experimentally examined with a horizontal nozzle and an upright collector plate. Since the introduction of electrostatic spray technology for several decades, it has been configured most frequently with a vertical discharge nozzle and a correspondingly horizontal collector plate. The electrostatic spray modes using a vertical nozzle have been studied extensively and can be distinguished through naked-eye or high-speed camera analysis. More recent examinations include discharge current analysis. Although the means of analysis have been developed, the modes have been mostly unanimous throughout the years. However, horizontal electrostatic spray has been studied in a narrow range of low volumetric flowrate and whether the modes in horizontal electrostatic spray are identical to that of vertical electrostatic spray is undetermined. Using a large volumetric flowrate at the scale of milliliters per minute, the operation modes with horizontal nozzle are observed with high-speed digital cameras under different test conditions of nozzle sizes, nozzle-to-plate distances, and volumetric flowrates. The operation modes were classified and compared with the conventional electrostatic spraying modes. From the experiment, it is found that the nozzle diameter and the volumetric flowrate influence the spraying pattern while the applied voltage and nozzle-to-plate distance have a more defined impact on the determination of the modes. The spray map diagram were provided according to Reynolds number and electric field intensity. This diagram will serve to predict which modes will occur at certain geometric and flowrate conditions.
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