The spray characteristics of two working fluids operating with a bi-fuel injector were investigated. A bi-fuel injector simultaneously sprays two working fluids, both of which possess different properties. An effervescent atomizer containing two separated aerator tubes was employed as the bi-fuel injector. Vegetable oil and kerosene were the working fluids. The mixing ratio and ALR were the experimental parameters. The mixing ratio is the mass fraction of vegetable oil in the total amount of working fluids. The ALR represents the ratio of the atomizing gas to the working fluid mass flow ratio. In order to examine spray characteristics, the spray angle, droplet size distribution, cumulative volume fraction, Sauter Mean Diameter and span factor were measured using a high resolution video camera and a Laser Diffraction Particle Analyzer. From the experimental results, spray angle is decreased with as the ratio of kerosene to vegetable oil in working fluid is increased. Regardless of ALR, SMD was the smallest when the only working fluid was kerosene and uniformity was the most stable when the only working fluid was vegetable oil.

The spray characteristics of two working fluids operating with a bi-fuel injector were investigated. A bi-fuel injector simultaneously sprays two working fluids, both of which possess different properties. An effervescent atomizer containing two separated aerator tubes was employed as the bi-fuel injector. Vegetable oil and kerosene were the working fluids. The mixing ratio and ALR were the experimental parameters. The mixing ratio is the mass fraction of vegetable oil in the total amount of working fluids. The ALR represents the ratio of the atomizing gas to the working fluid mass flow ratio. In order to examine spray characteristics, the spray angle, droplet size distribution, cumulative volume fraction, Sauter Mean Diameter and span factor were measured using a high resolution video camera and a Laser Diffraction Particle Analyzer. From the experimental results, spray angle is decreased with as the ratio of kerosene to vegetable oil in working fluid is increased. Regardless of ALR, SMD was the smallest when the only working fluid was kerosene and uniformity was the most stable when the only working fluid was vegetable oil.

물은 22.1 MPa의 압력하에 100℃ - 374℃의 온도범위에서 액체상태로 존재하며, 이를 아임계수라 한다. 아임계수 조건에서 물은 분자간 수소결합이 약해지면서 유전상수, 점성, 표면장력이 감소되어 유기용매와 유사한 특성을 지니게 된다. 원유오염토양은 전남 여수지역 공단 내에 있는 유류로 오염된 토양을 이용하였으며, 오염기간은 약 1년이며 저분자성 휘발유류성분 및 고분자성 유류로 오염되어 있었다. 초기 오염된 TPH농도는 16,895 mg/kg였다. 원유오염토양은 고분자성 물질이 다량 함유되어 있어 기존정화방법으로는 처리하기 어려운 점이 있다. 이를 해결하기 위하여 상기 아임계수 특성을 이용하여 원유로 오염된 토양으로부터 오염물질을 추출하는 연구를 수행하였다. 이와 함께 친유성 용매인 등유를 이용하여 토양으로부터 원유 일부를 탈착(전처리)시킨 후, 아임계수로 토양 내에 잔류되어 있는 유류성분을 제거하는 실험도 수행하였다. 이를 통해 아임계수 추출만을 적용하였을 경우와 등유 전처리가 추가된 경우의 제거율과 정화공정상 효율을 비교하였다. 아임계수 추출 시 275℃에서 2시간 추출을 5회 반복 진행하였을 때, 토양 내의 잔류 유류 농도가 498 mg/kg(제거율 97%)로 나타났다. 등유 전처리(토양 : 등유=1 : 0.5 wt%)후 아임계수 적용시 250℃에서 1시간동안 추출 시, 토양 내 잔류 유류 농도는 223 mg/kg로 나타났다. 적용된 두가지 공정 모두 토양1지역 우려기준(500mg/kg)이하로 정화되었으나, 상대적으로 등유전처리가 포함된 공정이 아임계수 기술만을 적용하여 추출을 진행한 것보다 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 또한 등유 전처리가 추가된 아임계 공정이 추출시간, 공정수, 투입에너지(가열)에 있어 경제적으로 판단되며, 따라서 원유 오염토양의 아임계수 정화공정에서는 등유전처리 도입이 효과적인 것으로 판단된다.