Abstract
A liquid nitrogen engine is a highly clean power engine, which does not emit any hazardous substances in its fumes. Additionally, it has an advantage over electric vehicles, as its energy density is larger than that of a battery. The use of an existing liquid nitrogen engine is typically limited to the reciprocation type. In this study, the concept of a nitrogen engine equipped with a scroll expander is introduced. The engine's efficiency was shown to increase when the scroll expander was utilized in the engine, while also adding to the simplification of the structure. Therefore, compared to the existing reciprocation-type engine, the engine with the scroll expander has the potential to be both technically and economically more competitive. In this study, the performance of a liquid nitrogen engine equipped with a scroll expander was analyzed while altering the injection pressure profile of liquid nitrogen.
액화질소 엔진은 유해 배출물질을 전혀 배출하지 않는 고청정 동력기관이며, 에너지 밀도면에서 배터리에 비해 크기 때문에 전기자동차에 대한 경쟁력을 가지고 있다. 기존의 액화질소 엔진은 주로 왕복동 방식에 국한되어 왔다. 본 논문에서는 스크롤 팽창기를 적용하는 액화질소 엔진의 개념을 도입하였다. 스크롤 팽창기를 엔진에 적용할 경우 엔진 효율이 증가할 수 있고, 구조의 단순화 구현이 가능하여 기존 왕복동 방식 엔진에 비해 기술적, 경제적 경쟁력을 가질 수 있다. 본 연구에서는 액체 질소 분사압력을 변화시키면서 스크롤 팽창기가 적용된 액화질소 엔진의 성능을 분석하였다.
