KR101994884B1 - 수류 시험장치 - Google Patents

수류 시험장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101994884B1
KR101994884B1 KR1020180080752A KR20180080752A KR101994884B1 KR 101994884 B1 KR101994884 B1 KR 101994884B1 KR 1020180080752 A KR1020180080752 A KR 1020180080752A KR 20180080752 A KR20180080752 A KR 20180080752A KR 101994884 B1 KR101994884 B1 KR 101994884B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water flow
flow test
injector
liquid
photographing
Prior art date
Application number
KR1020180080752A
Other languages
English (en)
Inventor
고영성
김선진
유이상
신동해
Original Assignee
충남대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충남대학교산학협력단 filed Critical 충남대학교산학협력단
Priority to KR1020180080752A priority Critical patent/KR101994884B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101994884B1 publication Critical patent/KR101994884B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00—Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/08—Testing mechanical properties
    • G01M11/081—Testing mechanical properties by using a contact-less detection method, i.e. with a camera

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 셀 구동모터 어셈블리가 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동하여 수류 시험관 셀의 상측 단부가 이루는 곡률 반경을 조절함으로써 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 보다 정확한 인젝터의 분무 특성을 파악할 수 있는 수류 시험장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 인젝터에서 분사되는 액체가 채집되는 복수개의 수류 시험관 셀과, 일단이 상기 복수개의 수류 시험관 셀과 각각 연결되며, 상기 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 이동시키는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브의 타단과 각각 연결되며, 상기 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 수용하는 복수개의 매스 실린더와, 상기 복수개의 수류 시험관 셀 및 상기 복수개의 매스 실린더를 고정시키는 고정 프레임과, 상기 복수개의 수류 시험관 셀의 높낮이를 조절하는 셀 구동모터 어셈블리와, 상기 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하는 분사각 촬영부와, 상기 매스 실린더에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영하는 실린더 촬영부와, 상기 고정 프레임을 회전시키는 고정 프레임 회전모터와, 상기 셀 구동모터 어셈블리 및 상기 고정 프레임 회전모터를 제어하는 제어부를 포함하는 수류 시험장치를 제공한다.

Description

수류 시험장치{Spilling testing apparatus}
본 발명은 수류 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀 구동모터 어셈블리가 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동하여 수류 시험관 셀의 상측 단부가 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절함으로써 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 보다 정확한 인젝터의 분무 특성을 파악할 수 있는 수류 시험장치에 관한 것이다.
수류 시험장치란 액체로켓 엔진 개발의 초기 단계에서 수행될 연소시험 이전에 액체로켓엔진의 단일 분사기에 대한 수력학적 특성인 분무의 질량분포 자료를 획득하기 위한 비연소(수류) 시험장치로서, 일 예로 패터네이터는 수류시험 대상 단일 분사기에서 분사되는 다양한 모의 유체 조합에 대해 분사기의 하부에서 추진제의 이차원적인 질량분포를 안정적으로 계측하는 인젝터의 분무형태를 측정하는 튜브다발 형상으로 형성된다.
종래 사각격자 방식의 패터네이터는 분사되는 유체를 모으는 셀이 행과 열로 이루어져 있으며, 이 사각형의 구멍 하측에서는 원형의 튜브를 연결하므로 제작상 채집상부에서 채집하부로의 유로의 단면적 변화가 형성되어 병목현상으로 원활한 배수가 용이하지 않다.
또한, 많은 유량이 분무될 시 채집관에서 넘치거나 분무된 액적들이 튀어 다른 격자로 채집되는 등 오차 발생 요인이 많은 결점이 있다. 이는 채집관의 크기 즉 격자의 크기를 증가시킴으로써 해결될 수 있으나 분해능이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
즉, 측정의 정확도를 높이기 위해서는 격자의 크기를 최소화하는 것이 유리하나 제작상 어려움이 있고, 채집하부와의 연결시 유로의 단면적 변화를 초래하는 결점이 있다.
한편, 인젝터를 차량 엔진이나 선박 엔진 등에 채용하여 공해 저감 물질을 분사하는 경우에 인젝터를 통한 분무각, 분사거리 등 분무 특성이 엔진 연소실 내지 배기관 등의 형상 또는 엔진의 속도에 적합하지 않으면, 매연 저감에 그다지 큰 영향을 끼칠 수 없게 된다.
따라서, 인젝터의 분무각, 분무거리 등 분무특성에 연구는 연료를 실린더 내부로 주입시키는 엔진 분야에서 뿐만 아니라 배기가스 상에 공해저감물질을 분사하는 경우에도 요구되는 추세이다.
인젝터의 분무특성을 연구하는 방식으로는 인젝터가 채용되는 엔진 연소실 등 실제 모델에서 분무를 시각적으로 구현하는 분무 가시화 실험 등을 통하여 처리된 분무 이미지로부터 분무의 거시적인 거동을 분석하여 측정하는 것이 일반적이다.
그러나, 인젝터의 분사각도가 180°에 가까워지면, 분무특성을 파악하기 위하여 인젝터와 패터네이터 간의 간격을 좁게 해야만 특성 파악이 용이해지는데, 이때 분무된 액적들이 튀어 다른 격자로 채집되거나, 격자 내로 채집되지 않는 등 오차 발생 요인이 많은 문제점을 가진다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0045237호 (발명의 명칭: 분사 장치의 액적 분산도 평가를 위한 분무 질량 플럭스 측정 장치 및 그 측정 방법, 공개일: 2012.05.09)
본 발명은 셀 구동모터 어셈블리가 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동하여 수류 시험관 셀의 상측 단부가 이루는 곡률 반경을 조절함으로써 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 보다 정확한 인젝터의 분무 특성을 파악할 수 있는 수류 시험장치를 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 인젝터에서의 분사 특성을 확인하기 위한 수류 시험장치에 있어서, 상기 인젝터에서 분사되는 액체가 채집되는 복수개의 수류 시험관 셀과, 일단이 상기 복수개의 수류 시험관 셀과 각각 연결되며, 상기 복수개의 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 이동시키는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브의 타단과 각각 연결되며, 상기 복수개의 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 수용하는 복수개의 매스 실린더와, 상기 복수개의 수류 시험관 셀 및 상기 복수개의 매스 실린더를 고정시키는 고정 프레임과, 상기 복수개의 수류 시험관 셀의 높낮이를 조절하는 셀 구동모터 어셈블리와, 상기 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하는 분사각 촬영부와, 상기 매스 실린더에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영하는 실린더 촬영부와, 상기 고정 프레임을 회전시키는 고정 프레임 회전모터와, 상기 셀 구동모터 어셈블리 및 상기 고정 프레임 회전모터를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 복수개의 수류 시험관 셀은 일렬로 배치되고, 상기 셀 구동모터 어셈블리는 상기 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 상기 복수개의 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동시켜, 상기 복수개의 수류 시험관 셀의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절하는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치를 제공한다.
여기서, 상기 고정 프레임 회전모터는 상기 제어부에 의하여 일정 회전각도 및 일정시간 간격으로 상기 고정 프레임을 정지 및 회전시킴으로써 상기 복수개의 수류 시험관 셀이 상기 인젝터에서 분사되는 영역 전체의 액체 분사량을 채집할 수 있다.
또한, 상기 고정 프레임 회전모터에 의하여 상기 수류 시험관 셀이 정지하는 시간은 상기 인젝터에서 분사하는 액체의 유량에 비례할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 매스 실린더는 일렬로 배치되고, 상기 수류 시험관 셀과 상기 매스 실린더는 상기 튜브에 의하여 독립적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 분사각 촬영부는, 상기 인젝터에서 분사되는 액체 측으로 광을 조사하는 분사각 촬영용 조명과, 상기 분사각 촬영용 조명과 마주보도록 배치되며, 상기 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하는 분사각 촬영용 카메라를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더 촬영부는 상기 매스 실린더 측으로 광을 조사하는 실린더 촬영용 조명과, 상기 실린더 촬영용 조명과 마주보도록 배치되며, 상기 매스 실린더에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영하는 실린더 촬영용 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수류 시험장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 셀 구동모터 어셈블리가 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동하여 수류 시험관 셀의 상측 단부가 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절함으로써 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 수류 시험관 셀이 인젝터에서 분사되는 액체를 채집할 수 있게 되는 이점이 있다.
둘째, 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 수류 시험관 셀이 인젝터에서 분사되는 액체를 채집할 수 있게 됨으로써 보다 정확한 인젝터의 분무 특성을 파악할 수 있게 되는 이점이 있다.
셋째, 고정 프레임 회전모터가 고정 프레임을 회전시켜 일렬로 배치된 복수개의 수류 시험관 셀 및 매스 실린더가 회전됨으로써 수류 시험관 셀이 상기 인젝터에서 분사되는 영역 전체의 액체 분사량을 채집할 수 있게 되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수류 시험장치의 일 실시예의 전체적인 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 수류 시험장치에서 수류 시험관 셀과 매스 실린더가 튜브에 의하여 연결되는 것을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 수류 시험장치에서 인젝터의 분사각도에 따라 조절되는 수류 시험관 셀의 상측 단부의 전체 형상이 이루는 곡률 반경을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 수류 시험장치에서 수류 시험관 셀의 상측 단부의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 수류 시험장치의 고정 프레임 회전모터가 고정 프레임을 회전시켜 일렬로 배치된 복수개의 수류 시험관 셀 및 매스 실린더가 회전하는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 수류 시험장치의 고정 프레임 회전모터가 고정 프레임을 회전시켜 일렬로 배치된 복수개의 수류 시험관 셀 및 매스 실린더가 회전하는 것을 도시한 도면이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 수류 시험장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수류 시험장치는 수류 시험관 셀(100), 튜브(200), 매스 실린더(300), 고정 프레임(400), 셀 구동모터 어셈블리(700), 분사각 촬영부(500), 실린더 촬영부(600), 고정 프레임 회전모터(800), 제어부(미도시)를 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 수류 시험장치는 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분무 특성을 파악하기 위한 것이며, 본 발명에 따른 수류 시험장치의 상부에는 인젝터(I)가 배치된다.
상기 고정 프레임(400)은 1층부(420), 2층부(410), 연결부(430)를 포함하여 2단으로 형성된다.
상기 1층부(420)는 상기 매스 실린더(300)를 고정하며, 상기 2층부(410)는 상기 1층부(420)와 이격되어 배치되되, 상기 1층부(420)의 상부에 위치하고, 상기 수류 시험관 셀(100)을 고정한다. 상기 연결부(430)는 일단과 타단이 각각 상기 1층부(420)와 상기 2층부(410)에 결합되어 상기 1층부(420)와 상기 2층부(410)를 일체화 시킨다.
상기 수류 시험관 셀(100)은 상기 인젝터(I) 하부에 배치되며, 상기 2층부(410)에 결합되고, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체를 채집하며, 복수개로 구성되어 있고, 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)은 일렬로 배치된다.
상기 튜브(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 수류 시험관 셀(100)의 하부와 연결되어 상기 수류 시험관에서 채집된 액체는 상기 매스 실린더(300)로 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 튜브(200)는 복수개로 구성되어 복수개의 상기 수류 시험관 셀(100)과 복수개의 상기 매스 실린더(300)를 독립적으로 각각 연결시킴으로써 하나의 상기 수류 시험관 셀(100)에서 채집된 액체가 하나의 상기 튜브(200)를 통해 하나의 상기 매스 실린더(300)로 이동하도록 한다.
상기 매스 실린더(300)는 투명재질로 구성되고, 상기 1층부(420)에 결합되어 상기 수류 시험관 셀(100) 하부에 배치되며, 상기 수류 시험관 셀(100)과 대응되는 숫자로 복수개로 구성되며, 상기 1층부(420)에 일렬로 배치된다.
또한, 상기 매스 실린더(300)의 상부가 상기 튜브(200)의 타단과 연결되어 상기 수류 시험관 셀(100)에서 채집된 액체가 상기 튜브(200)를 통해 상기 매스 실린더(300) 내부에 수용된다.
상기 분사각 촬영부(500)는 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하며, 구체적으로 상기 분사각 촬영부(500)는 분사각 촬영용 조명(510) 및 분사각 촬영용 카메라(520)를 포함한다.
상기 분사각 촬영용 조명(510)은 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체 측으로 광을 조사한다.
상기 분사각 촬영용 카메라(520)는 상기 분사각 촬영용 조명(510)과 마주보도록 배치되고, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하여 촬영한 정보를 상기 제어부에 전달한다.
상기 분사각 촬영용 조명(510)과 상기 분사각 촬영용 카메라(520)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2층부(410)에 탈부착식으로 결합될 수도 있고, 또는 상기 2층부(410)와 이격되어 별도의 장치로 구성될 수도 있다.
물론, 상기 분사각 촬영용 조명(510)과 상기 분사각 촬영용 카메라(520)는 일체형으로 구성되어 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영할 수도 있다.
상기 실린더 촬영부(600)는 복수개로 구성된 상기 매스 실린더(300)에 수용된 액체의 높이를 전체적으로 촬영하며, 구체적으로 상기 실린더 촬영부(600)는 실린더 촬영용 조명(610)과 실린더 촬영용 카메라(620)를 포함한다.
상기 실린더 촬영용 조명(610)은 상기 매스 실린더(300) 측으로 광을 조사한다.
상기 실린더 촬영용 카메라(620)는 상기 실린더 촬영용 조명(610)과 마주보도록 배치되며, 상기 매스 실린더(300)에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영한다.
즉, 투명재질로 구성된 상기 매스 실린더(300)에 광을 조사함으로써 상기 매스 실린더(300) 내부에 수용된 액체의 높이를 보다 정확하게 촬영할 수 있도록 한다.
상기 실린더 촬영용 조명(610)과 상기 실린더 촬영용 카메라(620)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 1층부(420)에 탈부착식으로 결합될 수도 있고, 또는 상기 1층부(420)와 이격되어 별도의 장치로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 실린더 촬영용 조명(610)과 상기 실린더 촬영용 카메라(620)는 일체형으로 구성되어 상기 매스 실린더(300) 내부에 수용된 액체의 높이를 촬영할 수도 있다.
상기 셀 구동모터 어셈블리(700)는 상기 수류 시험관 셀(100)의 높낮이를 조절한다.
구체적으로, 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)는 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 수류 시험관 셀(100)을 개별적으로 구동시켜, 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절한다.
상기 셀 구동모터 어셈블리(700)가 상기 수류 시험관 셀(100)을 개별적으로 구동시키는 내용을 설명하기 앞서, 상기 수류 시험관 셀(100) 중 상기 셀 구동모터 어셈블리와 결합된 외측면은 요철이 형성되어 있다.
또한, 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)는 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)을 개별적으로 구동시키는 복수개의 개별 구동모터(미도시)를 포함하며, 상기 개별 구동모터는 기어로 구성되고, 복수개로 구성된 상기 개별 구동모터가 상기 제어부의 제어신호에 의하여 회전하여 복수개의 상기 수류 시험관 셀(100)을 각각 구동시킴으로써 상기 수류 시험관 셀(100)의 높이를 개별적으로 조절할 수 있게 된다.
이때, 상기 수류 시험관 셀(100)과 상기 개별 구동모터는 웜기어, 래크와 피니언 기어 또는 리드 스크류 등과 같이 회전운동 동력을 선형운동 동력으로 변형시키는 관계로 결합된다.
즉, 상기 개별 구동모터의 회전운동 동력이 상기 수류 시험관 셀(100)로 전달됨으로써 상기 수류 시험관 셀(100)이 상하로 이동하는 선형운동 동력으로 변형된다.
또한, 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)은 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 분사각도를 기준으로 복수개의 상기 수류 시험관 셀(100)의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절하게 되는데, 이로 인하여 복수개의 상기 수류 시험관 셀(100)이 상하로 이동하는 거리는 상기 수류 시험관 셀(100)의 위치에 따라 서로 상이하다.
이는, 상기 제어부의 제어신호에 의하여 복수개로 구성된 상기 개별 구동모터가 구동되는 시간을 조절하여, 중심부에 위치한 상기 수류 시험관 셀(100)을 구동시키는 상기 개별 구동모터의 구동시간보다 상기 외측부에 위치한 상기 수류 시험관 셀(100)을 구동시키는 상기 개별 구동모터의 구동시간을 길게 세팅함으로써 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절할 수 있게 한다.
또는, 상기 중심부에 위치한 상기 수류 시험관 셀(100)을 구동시키는 상기 개별 구동모터의 회전속도보다 상기 외측부에 위치한 상기 수류 시험관 셀(100)을 구동시키는 상기 개별 구동모터의 회전 속도를 빠르게 세팅함으로써 복수개로 구성된 상기 수류 시험관 셀(100)의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절할 수 있게 한다.
즉, 상기 분사각 촬영부(500)가 촬영한 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 분사각도를 기준으로 상기 제어부가 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)를 제어하여 복수개의 상기 수류 시험관 셀(100)의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절하며, 이에 대한 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체는 0° 초과 180°미만의 분사각도로 상기 수류 시험관 셀(100)에 분사된다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도가 α일 때, 상기 제어부는 상기 수류 시험관 셀(100)의 상측 단부의 전체적인 형상이 이루는 곡률 반경이 α'으로 형성되도록 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)를 제어한다.
또는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도가 β일 때, 상기 제어부는 상기 수류 시험관 셀(100)의 상측 단부의 전체적인 형상이 이루는 곡률 반경이 β'으로 형성되도록 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)를 제어한다.
이처럼, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도와 상기 수류 시험관 셀(100)의 상측 단부의 전체적인 형상이 이루는 곡률 반경의 각도는 반비례 관계를 가진다.
이는, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도가 180°에 가까워짐에 따라 상기 액체가 수류 시험관 셀(100) 이외의 영역으로 분사되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(I)에서 분사된 액체가 상기 수류 시험관 셀(100) 내부에 채집된다.
결과적으로, 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)가 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 상기 수류 시험관 셀(100)을 개별적으로 구동하여 상기 수류 시험관 셀(100)의 상측 단부의 전체적인 형상이 이루는 각도를 조절함으로써 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 상기 수류 시험관 셀(100)이 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체를 채집할 수 있게 된다.
또한, 이로 인하여 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도에 구애받지 않으며, 상기 수류 시험관 셀(100)이 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체를 채집할 수 있게 됨으로써 보다 정확한 인젝터(I)의 분무 특성을 파악할 수 있게 된다.
추가적으로, 상기 수류 시험관 셀(100)은 도 4의 (a)에 도시된 것과 같이 상측 단부의 형상이 상기 수류 시험관 셀(100a)의 길이방향과 수직하도록 플랫(flat)한 형상으로 형성될 수도 있고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 사선방향으로 절단된 형상으로 형성될 수 있다.
상기 수류 시험관 셀(100b)의 상측 단부가 사선방향으로 절단된 형상을 가지도록 형성된 경우, 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이, 중앙부에 배치된 수류 시험관 셀(100b)은 플랫한 형상으로 형성되고, 이를 기준으로 양측면에 배치되는 복수개의 수류 시험관 셀(100b)은 중심부측으로 개구된 방향을 가지도록 사선방향으로 절단된 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 형상으로 상기 수류 시험관 셀(100b)이 형성되는 경우, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 각도가 커지게 되어 상기 수류 시험관 셀(100b)의 상측 단부가 이루는 각도가 좁아지며 상기 액체를 채집할 때, 상기 액체들이 상기 수류 시험관 셀(100b)의 측면에 튀어 다른 수류 시험관 셀(100b)로 채집되는 것을 방지함으로써 보다 정확한 인젝터(I)의 분무 특성을 파악할 수 있게 된다.
상기 고정 프레임 회전모터(800)는 상기 고정 프레임(400)을 회전시킨다.
구체적으로 상기 고정 프레임 회전모터(800)는 상기 고정 프레임(400)을 회전시킴으로써 상기 고정 프레임(400)에 결합된 상기 수류 시험관 셀(100)과 상기 매스 실린더(300)를 회전시킨다.
상기 고정 프레임 회전모터(800)는 상기 제어부에 의하여 일정 회전각도 및 일정 시간 간격으로 상기 고정 프레임(400)을 회전 및 정지시킴으로써 상기 수류 시험관 셀(100)이 상기 인젝터(I)에서 분사되는 영역 전체의 액체 분사량을 채집할 수 있게 된다.
즉, 상기 고정 프레임 회전모터(800)에 의하여 일정 각도로 상기 고정 프레임(400)이 회전하면, 상기 2층부(410)에 결합된 수류 시험관 셀(100)도 회전하게 되며, 상기 고정 프레임(400)이 회전되는 각도는 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도를 기준으로 조절될 수 있다.
예를 들어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도가 γ(분사영역 도 5 (a)의 R1)이면, 상기 고정 프레임 회전모터(800)가 상기 고정 프레임(400)을 회전시킴으로써 상기 수류 시험관 셀(100)은 γ'의 각도로 회전한다.
또한, 상기 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도(분사영역 도 5 (b)의 R2)가 γ보다 큰 δ이면, 상기 고정 프레임 회전모터(800)가 상기 고정 프레임(400)을 회전시킴으로써 상기 수류 시험관 셀(100)은 γ'보다 작은 δ'의 각도로 회전한다.
즉, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도에 따라 상기 수류 시험관 셀(100)에 채집되는 영역이 넓어지게 되어, 보다 정확한 분사 특성을 파악하기 위하여 상기 액체의 분사각도가 커질수록, 상기 고정 프레임(400)을 회전시키는 회전각도는 작게하여, 상기 인젝터(I)에서 분사되는 영역 전체의 액체 분사량을 채집할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 인젝터(I)의 분무 특성을 파악할 수 있도록 한다.
또한, 상기 수류 시험관 셀(100)이 일정 각도로 회전한 후 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체를 채집하는 시간은, 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 유량과 비례한다.
즉, 상기 인젝터(I)에서 분사하는 액체의 유량이 늘어날수록, 상기 수류 시험관 셀(100)에서 채집되는 액체의 유량이 증가하게 된다. 증가된 액체를 충분히 채집하기 위해서는 액체를 채집하는 시간이 그만큼 증가하게 되므로, 상기 수류 시험관 셀(100)이 일정 각도로 회전한 후 정지하는 시간이 그만큼 비례하여 길어지게 된다.
결과적으로, 상기 제어부가 상기 인젝터(I)에서 분사되는 액체의 분사각도 및 회전각도에 따라 상기 고정 프레임 회전모터(800)를 제어하여 상기 셀 구동모터 어셈블리(700)의 회전각도 및 정지 시간을 조정함으로써 보다 정확한 인젝터(I)의 분무 특성을 파악할 수 있도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100, 100a, 100b: 수류 시험관 셀
200: 튜브
300: 매스 실린더
400: 고정 프레임
410: 2층부
420: 1층부
430: 연결부
500: 분사각 촬영부
510: 분사각 촬영용 조명
520: 분사각 촬영용 카메라
600: 실린더 촬영부
610: 실린더 촬영용 조명
620: 실린더 촬영용 카메라
700: 셀 구동모터 어셈블리
800: 고정 프레임 회전모터

Claims (6)

  1. 인젝터에서의 분사 특성을 확인하기 위한 수류 시험장치에 있어서,
    상기 인젝터에서 분사되는 액체가 채집되는 복수개의 수류 시험관 셀;
    일단이 상기 복수개의 수류 시험관 셀과 각각 연결되며, 상기 복수개의 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 이동시키는 복수개의 튜브;
    상기 복수개의 튜브의 타단과 각각 연결되며, 상기 복수개의 수류 시험관 셀에서 채집된 액체를 수용하는 복수개의 매스 실린더;
    상기 복수개의 수류 시험관 셀 및 상기 복수개의 매스 실린더를 고정시키는 고정 프레임;
    상기 복수개의 수류 시험관 셀의 높낮이를 조절하는 셀 구동모터 어셈블리;
    상기 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하는 분사각 촬영부;
    상기 매스 실린더에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영하는 실린더 촬영부;
    상기 고정 프레임을 회전시키는 고정 프레임 회전모터; 및
    상기 셀 구동모터 어셈블리 및 상기 고정 프레임 회전모터를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 복수개의 수류 시험관 셀은 일렬로 배치되고,
    상기 셀 구동모터 어셈블리는 상기 인젝터에서 분사하는 액체의 분사각도에 따라 상기 복수개의 수류 시험관 셀을 개별적으로 구동시켜, 상기 복수개의 수류 시험관 셀의 상부들이 이루는 전체 형상의 곡률 반경을 조절하는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 프레임 회전모터는 상기 제어부에 의하여 일정 회전각도 및 일정시간 간격으로 상기 고정 프레임을 정지 및 회전시킴으로써 상기 복수개의 수류 시험관 셀이 상기 인젝터에서 분사되는 영역 전체의 액체 분사량을 채집할 수 있는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 프레임 회전모터에 의하여 상기 수류 시험관 셀이 정지하는 시간은 상기 인젝터에서 분사하는 액체의 유량에 비례하는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 매스 실린더는 일렬로 배치되고,
    상기 수류 시험관 셀과 상기 매스 실린더는 상기 튜브에 의하여 독립적으로 연결된 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분사각 촬영부는,
    상기 인젝터에서 분사되는 액체 측으로 광을 조사하는 분사각 촬영용 조명; 및
    상기 분사각 촬영용 조명과 마주보도록 배치되며, 상기 인젝터에서 분사되는 액체의 분사각을 촬영하는 분사각 촬영용 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 촬영부는,
    상기 매스 실린더 측으로 광을 조사하는 실린더 촬영용 조명; 및
    상기 실린더 촬영용 조명과 마주보도록 배치되며, 상기 매스 실린더에 수용된 상기 액체의 높이를 촬영하는 실린더 촬영용 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류 시험장치.
KR1020180080752A 2018-07-11 2018-07-11 수류 시험장치 KR101994884B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080752A KR101994884B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 수류 시험장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080752A KR101994884B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 수류 시험장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101994884B1 true KR101994884B1 (ko) 2019-07-01

Family

ID=67255256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180080752A KR101994884B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 수류 시험장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101994884B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102550646B1 (ko) 2022-09-16 2023-07-04 주식회사 골드테크 경량화 소재로 형성되는 유체 분사 장비의 시험 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09280137A (ja) * 1996-04-09 1997-10-28 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置の燃料噴霧特性検出装置
KR20060027079A (ko) * 2004-09-22 2006-03-27 한국기계연구원 노즐 시험장치
KR20120045237A (ko) 2010-10-29 2012-05-09 한국항공대학교산학협력단 분사 장치의 액적 분산도 평가를 위한 분무 질량 플럭스 측정 장치 및 그 측정 방법
KR101612504B1 (ko) * 2014-08-19 2016-04-14 (주)세움 패터네이터를 포함한 분무 가시화 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09280137A (ja) * 1996-04-09 1997-10-28 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置の燃料噴霧特性検出装置
KR20060027079A (ko) * 2004-09-22 2006-03-27 한국기계연구원 노즐 시험장치
KR20120045237A (ko) 2010-10-29 2012-05-09 한국항공대학교산학협력단 분사 장치의 액적 분산도 평가를 위한 분무 질량 플럭스 측정 장치 및 그 측정 방법
KR101612504B1 (ko) * 2014-08-19 2016-04-14 (주)세움 패터네이터를 포함한 분무 가시화 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102550646B1 (ko) 2022-09-16 2023-07-04 주식회사 골드테크 경량화 소재로 형성되는 유체 분사 장비의 시험 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10247591B2 (en) Experimental device for debris flow simulation
US8388079B2 (en) Inkjet head, method of detecting ejection abnormality of the inkjet head, and method of forming film
KR101994884B1 (ko) 수류 시험장치
CN101622134B (zh) 液滴分析系统
JP4604243B2 (ja) 液体用流量計校正装置
JP2006188037A (ja) 噴射ヘッドの噴射性能検査器
CN107505236A (zh) 一种具有新型液体分配方法的接触角测量方法及其装置
JP3809086B2 (ja) 液体分注装置
CN102555483A (zh) 液体喷射头单元及其制造方法
CN108827834B (zh) 一种微米毛细管通道中气液相界面的获取方法
CN104246514A (zh) 喷射系统以及利用喷射系统喷射的方法
GB2504333A (en) Liquid dispensing device
JP5692361B2 (ja) 噴霧検査装置
CN109187277B (zh) 一种微米毛细管通道中气液相界面移动距离获取方法
JP2009030977A (ja) 液滴観察用のシステム
JPH11352021A (ja) 噴射弁の噴霧パターン検査装置
CN108918348B (zh) 一种微米毛细管通道中气液相界面移动速度获取方法
CN109187278B (zh) 一种微米毛细管通道中气液相界面的接触角测量方法
CN212110579U (zh) 航空发动机预膜雾化液膜测量装置及试验系统
CN105758619B (zh) 一种模拟观测科考船船首气泡下泻轨迹的模型试验方法
JP2007107933A (ja) 液滴量測定方法、及び液滴量測定装置
CN112581848A (zh) 隧道火灾烟气运动测量模拟试验系统
JP2012056221A (ja) 吐出検査方法、吐出検査装置、描画方法、及び描画装置
CN109115990B (zh) 一种控制气液动态测试装置中压力的方法
JP4608644B2 (ja) 液体用流路切換装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant