검증된 CFD 모델을 활용하여 다양한 운전 조건에서 혼합실 길이와 확산실 원뿔 반경 각도가 분무기 압력 상승 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 결과는 주어진 조건하에서 최적의 혼합실 길이와 확산실 각도 조합이 존재하여 분무기의 압력 상승 성능이 가장 높다는 것을 보여준다. 두 요소는 분무기 성능에 강한 상관관계를 가진다: 혼합실이 충분히 길면 혼합이 잘 이루어지고, 혼합 유체의 확산 시 유동 분리가 쉽게 발생하지 않으며, 확산실 원뿔 반경 각도가 0.5°~3° 범위 내 변할 때 분무기 성능에 미치는 영향은 비교적 작다; 반면 혼합실이 짧으면 확산실 벽면 근처에서 난류 손실이 쉽게 발생하여 확산실 각도의 영향이 크다. 또한 최적 구조 매개변수는 운전 조건에 영향을 받으며 분출구 입구 압력과 온도가 낮아질수록 최적 혼합실 길이는 증가하고 최적 확산실 각도는 감소한다. 연구 조건과 분출구 구성에서 분무기의 최적 혼합실 길이는 약 38 mm, 최적 확산실 원뿔 반경 각도는 1°~1.5°이다.

이상 2상 유동; CO₂ 분무기; 혼합실; 확산기