혼합 챔버의 지름은 이상적인 성능을 위해 이전부터 액체분무장치에 대한 중요한 요소로 알려져왔다. 본 논문은 난류 분사 이론을 이용하여 이성분분무장치의 혼합 챔버 지름을 분석 및 설계하는 방법을 제시한다. 혼합 스트림의 유량이 분무기의 목표 총 유량에 도달하면 외부 스트림 지름이 최적의 혼합 챔버 지름이 될 수 있다. 본 방법은 특정 CO2 분무기의 혼합 챔버 지름을 최적화하기 위해 사용되었고, 주입 비율이 0.5인 최적 지름은 2.4mm이다. 숫자 시뮬레이션을 이용하여 CO2 분무기의 성능에 대한 혼합 챔버 지름의 영향을 연구하였다. 결과는 동일한 조건하에서 최적의 챔버 지름이 2.2mm임을 나타낸다. 혼합 챔버 지름이 2.4mm인 경우, 분무기 압력은 0.9 MPa로, 이는 이전 최적화보다 57.9 % 증가했다. 스트림 이론을 이용하여 혼합챔버 지름에 대한 무차원 최적 지름에 대한 상관식이 적합되었다. 주입 비율이 0.4 ~ 0.8 인 경우, 무차원 최적 지름은 1.7 ~ 2.1이다. 상관식 예측 결과는 CFD 시뮬레이션 결과에서 -6% ~ 10% 차이나며, 공학적으로 최적의 혼합 챔버 지름을 예측하기 위해 사용될 수 있다.

분무기; 혼합 챔버; 이차류; 스트림; 최적화