• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.243-249
• /
• 2010

디젤기관에 있어서 PM과 NO의 동시저감을 위한 에멀전연료의 적용은 급속도로 발전되어져왔다. 하지만, C중유 에멀젼연료의 연소계측 해석은 다른 연료에 비하여 복잡한 연소형태 때문에 어려움이 많다. 본 연구에서는 높은 압력과 온도의 정적연소실에서 에멀젼 C중유를 분사 연소시켜, 연소해석에 대한 실질적인 근거를 제시한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
• /
• pp.21-22
• /
• 2006

디젤엔진에서 배출되는 배기가스 중의 주요 오염물질 중의 하나인 NOx(질소산화물)는 대부분 고온의 연소 과정에서 발생하고, 발생량은 연소온도에 따라 결정되는 것으로 알려져 있다. 또한 연료의 연소 중에 물이 첨가되면 연소공기의 비열 증가에 의하여 연소온도가 감소하여 NOx 발생량이 급격하게 감소하게 되는데, 연소실에 물을 첨가하는 방법으로는 유화연료, 직접물분사, 흡기가습 등이 있다. 이중 흡기가습은 구조가 간단하면서 NOx 저감효율이 가장 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구는 당사 고유모델 중형엔진인 힘센엔진에 흡기가습 기술을 적용하여 연소성능 및 NOx 저감효과 등을 시험하고, 흡기가습 시스템의 상용화 모델 개발을 위한 기초 데이터를 확보하기 위해 수행되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권7호
• /
• pp.868-876
• /
• 2014

본 논문에서는 함정에 탑재된 추진용 엔진에 사용되는 디젤연료(MDO)의 분사상태를 가시화가 가능한 단기통 디젤엔진에 적용시켜 전 후 분사시기에 따른 연소특성, 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC) 배출특성을 규명하고, 연소과정의 가시화를 통하여 연소특성을 분석하는데 초점을 두었다. 전 분사시기가 주 분사시기 쪽으로 지연될수록 실린더 내부 평균유효압력($P_{me}$) 및 최고압력($P_m$)은 상승했으나, 주 분사의 방열율은 저감되고, 일산화탄소 및 탄화수소의 발생량 또한 감소하였다. 후 분사시기가 빨라질 경우 주 분사에 의해 형성된 고온, 고압 하에서 연소가 이루어짐에 따라 실린더 내부 평균유효압력 및 최고압력은 증가하였고, 일산화탄소 및 탄화수소 배출수준 또한 증가하였다. 연소과정을 분석한 결과, 전 분사시기가 늦어질수록 주 분사 시 발생되는 착화지연은 매우 짧아지며, 화염강도는 매우 상승하였다. 분사시기에 관계없이 후 분사 시 착화지연 현상은 발생하지 않았으며, 후 분사시기가 늦어질수록 화염의 강도는 점점 떨어졌다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.345-350
• /
• 2017

디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.94-100
• /
• 2019

This study was conducted on a high-temperature/high-pressure washer in which low-pressure cold water in a boiler is heated to a temperature range of $70{\sim}80^{\circ}C$ by supplying diesel combustion heat. The high-temperature water is sent to a compressor to increase its pressure to 200 bar, thereby making high-temperature/high-pressure water, which is sprayed through a spray nozzle. In the results of this study, the spray temperature of the high-pressure washing was shown to be the highest when the ratio between the actual amount of combustible air and the theoretical amount of air was 1:1 and the energy consumption rate of the low-pressure boiler type high-pressure washer was shown to be much lower than that of the high-pressure boiler type high-pressure washer.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제40권8호
• /
• pp.718-725
• /
• 2012

항공기 엔진베이에 누유된 연료나 오일이 고온의 엔진 표면에 닿게 되면 점화되어 화재를 야기시킬 위험성이 높다. 이를 방지하기 위하여서는 소화제를 화재방지영역에 신속하게 분사하고 소화제의 농도가 높이 유지되도록 화재방지시스템을 설계하여야 한다. FAA에서는 소화제가 화재방지영역 전체에 6%의 농도를 0.5초 이상 유지하는 것으로 규정하고 있다. 이러한 요구를 만족할 수 있는 화재감지시스템의 개발을 위하여, 본 연구에서는 엔진베이에 소화제의 분사와 농도측정에 대한 수치적인 연구와 실험적인 연구를 수행하였다. 분사된 소화제의 분사시간이나 농도유지에 대하여 실험과 수치적인 연구의 결과는 유사한 경향을 보이나, 실험에서 센서의 응답성으로 인하여 소화제의 농도가 늦게 측정되었다.

• 에너지공학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.309-316
• /
• 1999

본 연구에서는 오리멀젼을 연료로 하는 가스화기를 대상으로 전산유체역학 방법론을 적용하여 연료의 가스화 반응 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 산화제의 양에 따른 가스화기내 생성 가스의 농도 분포를 예측해 보고, 분무되는 오리멀젼 액적의 직경 및 분사 각도, 그리고 연료 주입구에서의 유입 속도 변화등 연료의 유입 조건에 따른 반응장의 유동 특성을 고찰해 보았다. 본 연구에서는 산화제와 오리멀젼의 비가 0.88일 때 가스화 반응이 가장 활발히 진행되어 연료로서 효용 가치가 있는 CO, H$_2$의 농도가 출구에서 높게 나타났으며, 오리멀젼 액적의 직경이 작을수록 반응성이 좋았고, 분무 각도가 45$^{\circ}$로 유입될때 혼합 효과가 증대되었다. 따라서, 액적을 연료로하는 가스화기 운전시 유입되는 액적의 직경은 수십$\mu\textrm{m}$로 무화시켜 반응시키고, 벽면쪽으로 액적이 치우치지 않도록 적절한 각도로 분무시켜주는 것이 전체시스템의 효율을 항상시킬 수 있는 방안이라고 판단되었다. 또한 선행된 해석 결과를 토대로 100톤/일급 고온.고압 플랜트에 대한 해석을 수행하여 봄으로써 적절한 오리멀젼 가스화기 운전 조건의 기본 자료를 확보하고자 하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.355-362
• /
• 2021

L.P SCR의 촉매 반응을 위해 선박의 발전기용 4행정 디젤엔진의 배기가스 온도를 높게 설계 할 수밖에 없었다. 본 연구의 목적은 밸브개폐시기와 연료분사시기를 조정을 통한 배기가스의 온도 감소가 L.P SCR의 운전조건을 만족시키고 고온으로 인한 발전기 엔진의 사고를 예방하기 위함이었다. 배기가스 온도를 하강시키기 위해 캠샤프트의 각도를 조정하고 연료분사펌프의 Shim을 추가하였다. 그 결과 최대폭발압력은 12.8 bar 증가하였고 터보차저 출구온도 평균값은 13.3 ℃ 하강하였다. 터보차저 출구에서 SCR 입구까지의 열손실을 감안하더라도 L.P SCR 운전조건인 SCR 챔버 입구 온도인 290 ℃를 만족하였다. 배기가스 온도 하강을 통해 디젤발전기의 안전운전이 가능하게 한 연구였다.

• 항공우주기술
• /
• 제7권1호
• /
• pp.136-141
• /
• 2008

원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 추진기관에서 발생하는 고온 연소가스의 모맨텀을 이용하여 비교적 간단하게 안정된 고고도 환경을 모사할 수 있다. 디퓨저를 이용한 고공모사 시험에서 추진기관의 연소시간이 긴 경우, 고온의 연소가스가 디퓨저 내 벽면에 직접 탈기 때문에 반복적인 사용을 위해 이 부위에 대한 냉각대책이 필요하다. 디퓨저 내부로 분사되는 냉각수가 디퓨저 작동특성에 미치는 영향을 파악하고자 축소형 연소실험을 수행하였으며, 본 논문은 실험방법과 그 결과에 대해 기술하고 있다. 고체 추진제를 연료로 하는 가스발생기를 이용하여 추진기관을 모사하였으며, 일반 수돗물을 냉각제로 사용하였다.

• 에너지공학
• /
• 제11권2호
• /
• pp.90-98
• /
• 2002

본 연구는 선회유동과 연소인자가 9.4L인 터보과급 디젤엔진의 성능과 배기가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 일반적으로 디젤엔진의 연소과정에서 선회유동은 분사되고 있는 연료와 흡칩공기의 혼합을 촉진시켜 줌으로써 엔진성능을 향상시키는데 매우 중요한 인자가 된다. 특히 터보과급 디젤엔진에서는 실린더내의 고온.고압가스로 인하여 연비와 NO$_{x}$ 농도는 서로 상반관계를 가지므로 적절한 용량의 과급기선정으로 흡.배기시스템, 분사시스템 및 연소실의 설계 등을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과로서, 정상유동실험을 통하여 선회비가 증가함으로써 평균유량계수가 감소하고, 반면에 걸프 펙터가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엔진실험을 통하여 흡기포트의 선회비 2.43, 분사시기 BTDC 13$^{\circ}$ CA, 압축비 16, 리앤트란트 5$^{\circ}$형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.28*6 및 과급기 GT40(압축기 A/R 0.58, 터빈 A/R 1.19)의 적용인자가 최적의 성능 및 배기가스를 만족시킬 수 있었다.