단공 분사기와 선회형 분사기의 두 가지 연료분사기에 대해 2상 유동 수치해석을 수행하였다. 단공 분사기의 경우, 캐비테이션 모델을 적용하여 압력조건에 따른 유출계수, 캐비테이션 발생 영역 크기와 정도를 계산하여 분석하였으며, 실험결과와도 비교하였다. 선회형 분사기에서는 VOF모델을 적용하여 두 가지 형상에 대해 공기코어의 크기, 분무각, 그리고 벽 압력 분포 등을 실험결과와 비교했다.
A numerical study was conducted to determine the effects of high temperature air, including equivalent ratio on flow field, temperature, evaporation, and overall temperature distribution in gas turbine combustor. A sector model of a typical wall jet can combustor, featuring introduction of primary air and dilution air via wall jet, was used in calculations. Flow field and temperature distribution were analyzed. Operating conditions such as inlet temperature and overall equivalent ratio were varied from 373 to 1300 K, and from 0.3 to 0.6, respectively, while any other operating conditions were fixed. The RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ model and eddy breakup model were used for turbulence and combustion model respectively. It was found that the increase with the inlet air temperature, velocity in the combustor is accelerated and evaporation of liquid fuel is not affected in primary zone, high temperature inlet air enhances the evaporation and improves overall temperature distribution factor.
한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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pp.308-313
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2005
실리콘 잉고트의 절단공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지는 실리콘과 실리콘카바이드 등의 유가자원이 함유되어 있으며, 이 중 실리콘 분말은 실리콘 화합물인 알콕시실란 등을 제조하는데 원료로 사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지로부터 분리, 합성된 사에 톡시실란(TEOS)을 원료로 이용하여 실리카 나노분말을 합성하였다. TEOS 원료물질을 외부 혼합형 이류체 노즐을 이용하여 미세액적으로 분무하고 화염 속으로 도입시키고 화염열분해 반응을 진행시켜 실리카 나노분말을 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자의 특성은 투과형 전자현미경 및 BET에 의하여 입자형상 및 평균 입자크기가 분석되었다. 주요 공정변수인 분산공기의 압력, 반응가스의 조성을 변화시켜 실험한 결과 평균크기가 $9{\sim}68nm$인 실리카 나노분말을 제조하였다.
용액분무법으로 RuO2 박막을 석영 기판위에 성장시켰다. RuO2 박막의 결정구조는 정방 구조이 며 격자상수 a0=4.508 A, c0=3.092 A 이였다. RuO2 박막은 금속성 전도성을 나타냈다. RuO2박마의 광흡 수도는 후열처리함에 따라 증가하였고 박막의 광흡수도의 최소값은 후열처리 온도에 의존하지 않으며 에너지로 환산하면 ∼2.0eV로 거의 일정하였다. RuO2 박막의 후열처리의 온도와 후열처리 분위기가 기 판위에 성장된 RuO2 박막의 표면형태 grain 크기 grain 경계폭 전기적특성등에 영향을 미쳤다. RuO2 박 막이 실험실내의 공기중에 노출됨으로서 시료의 표면에 S와 C가 물리 흡착되었으며 sputtering 시간이 증가함에 따라 Ar+ 이온 빔의 충겨으로 RuO2가 부분적으로 환원되어 O원자의 피크 대 피크 높이가 감 소하여 O/Ru 의피크 높이의 비가 낮게 관측되었다.
A piezo-driven injector was applied with a purpose to evaluate the effect of induced voltage on spray characteristics. For this, injection rate, macroscopic imaging, ambient gas entrainment and particle sizing were carried out. It was shown that initial slope of injection rate was steeper as induced voltage increased, while slope of injection rate became mostly constant with fully opened needle. From macroscopoic imaging, longer spray tip penetration was produced with higher induced voltage. Moreover, wider spray angle was detected in the early stage of spray development, when higher induced voltage was applied. Ambient air entrainment rate was increased and particle size was reduced with higher induced voltage.
An experimental investigation on the reduction of nitrogen oxide emission from swirling, turbulent diffusion flames was conducted using multi air staged combustor, The combustor utilizes swirler to dampen fuel/air mixing, allowing an extended residence time for fuel pyrolysis and fuel-N conversion chemistry in an locally fuel-rich environment prior to burnout. This process also allow to reduce thermal NOx formation to lessen the temperature of reaction zone. The aerodynamic process therefore emulates the conventional staged combustion process, but without the need for the physically separate fuel-rich and -lean stages. Parametric studies on the ratios of each staged air and droplet size were carried out the feasibility of fuel/air mixing for low NOx combustion with diesel and pyridine mixed diesel fuel oil.
자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.
모사 추진제로 물과 공기를 사용하여 상압 상태에서 핀틀 인젝터의 개도가 액체-기체 분무에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 액체 공급 압력은 0.1 bar에서 1.0 bar 까지, 핀틀 개도는 0.2 mm에서 1.0 mm 까지의 다양한 분사 상태에서 유량 계수와 질량 유량을 계산하였다. 분사각은 역광 기법을 이용하여 얻어진 분사 이미지에서 측정하였다. 핀틀 개도가 0.2 mm인 경우 정상적인 액막이 형성되지 않았고, 비 균질한 분사를 보였다. 이는 연소실 내부에 연소 불안정을 가져올 수 있다. 핀틀 개도를 이용하여 계산된 운동량 플럭스 비는 분사각에 약한 상관관계를 갖고 있고, 운동량 비는 분사각과 강한 상관관계를 갖고 있다. 운동량이 증가할수록 분사각은 지수 함수적으로 감소하였고, 분사각은 약 40도로 수렴하였다.
In order to understand the behavior of transient gaseous injection used in an LPG (Liquefied Petroleum Gas) engine, turbulent incompressible transient jets with butane and propane were measured and analyzed at pressures of 1.5 bar and 2.0 bar with injector diameters of 3 mm and 5 mm. Mie-scattering method with a tracer was used, and images were processed to investigate the behavior of butane and propane jets. Distances from the nozzle to transition region were measured as $L_e/d_{inj}$=4.35~19.4, where $L_e$ and $d_{inj}$ indicate respectively a distance from nozzle to transition point and nozzle diameter. Slits and tubes around jet at near-field were introduced to measure the effect of entrainment and the diameter of jet, which revealed that the entrainment of surrounding air is significant for developing jet diameter. When the entrainment is restricted, the behavior of jet became deviating from the baseline. It was found that the virtual origin located outside of a nozzle towards jet tip within the conditions of this work, and its location was estimated as $x_o/d_{inj}$=0.56~7.25, where $x_o$ is a distance from nozzle to virtual origin.
연구목적: 이 연구는 노동부의 보건진단 명령에 의해 유리섬유 강화플라스틱(FRP)을 이용한 이중벽 탱크 제조 사업장의 적층 공정 근로자들을 대상으로 스티렌 노출 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 연구방법: 스티렌의 주요발생원 파악을 위해 불포화 폴리에스테르 수지(UPR), 경화제, 조색제, 세척액 등의 원료 내 스티렌 함유량을 가스크로마토그래피 질량분석기(GC-MS)를 이용하여 분석하였다. FRP 적층 공정에 근무하는 작업자들을 대상으로 NIOSH 1501 공정시험법에 의해 공기 중 스티렌 노출 농도에 대한 개인노출 평가를 실시하였고, 생물학적 노출 지표로 뇨 중 만델릭산을 채취한 후 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다. 또한 각 직무 특성과 단위작업 중심으로 스티렌에 대한 단시간 노출평가를 수행하였다. 연구결과: 스티렌의 함유량이 가장 많은 주요 원료는 중량비율로37%의 스티렌이 함유된 UPR이었다. 적층 공정의 FRP분무 작업자와 보조 작업자들 모두 스티렌의 8시간 가중평균 노출기준(20 ppm)을 초과하였다. 단시간 노출평가 결과 FRP분무 작업자의 경우 45.9 ppm에서 86.1 ppm 수준으로 FRP를 사용하지 않는 작업보다 통계적으로 유의하게 높은 수준이었다(P<0.01). 가장 높은 수준의 스티렌에 노출되는 단위작업은 FRP를 이용하여 1차 코팅 하는 작업으로 특별한 관리가 필요하였다. 결론: 보건진단을 위해 실시한 이중벽 탱크 제조 사업장의FRP 적층 공정 작업자의 스티렌 노출수준은 노출기준을 초과할 정도로 높은 수준이었다. 그러나 탱크를 천장에 매달고 돌리면서 적층작업을 수행하기 때문에 적절한 국소환기 시스템을 구축하는데 어려움이 있다. 따라서 적절한 방독마스크 착용으로 스티렌 노출 예방이 필요하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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