• 제목/요약/키워드: 매연농도

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WSR 초기매연 조건에서의 입자 크기, 농도 및 화학적 특성 (WSR Study of Particle Size, Concentration and Chemistry Near Soot Inception)

  • 이의주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권9호
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    • pp.1117-1123
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    • 2004
  • The characteristics of soot near the soot inception point for an ethene-air flame was carried out in a WSR (well-stirred reactor). The new sampling tool like the temperature controlled filter system was introduced to minimize the condensation during sampling. The new analysis tools applied include the real time size distribution analysis with the Nano-DMA, particle size by transmission electron microscopy, C/H analysis, g filter analysis, and thermogravimetric analysis using both non-oxidative and oxidative pyrolysis. The WSR can generate young soot particles that can be collected and examined to gain insight into inception. For the current conditions, soot does not form for ${\Phi}$=1.9, inception occurs at or before ${\Phi}$=2.0, and inception combined with soot surface growth and/or coagulation occurs for ${\Phi}$=2.1. The filter samples for ${\Phi}$=1.9 are composed of volatile compounds that evolve at relatively low temperatures when heated in the presence or absence of O$_2$. The samples collected from the WSR at ${\Phi}$=2.0 and ${\Phi}$=2.1 are precursor-like in morphology and size. They have higher C/H ratios and lower organic percentages than precursor particles, but they are clearly not fully carbonized soot. The WSR PAH distribution is similar to that in young soot from inverse flames.

레이저 유도 백열법을 이용한 화염 내부 매연 농도 측정 (Measurements of Soot Volume Fraction Using Laser Induced Incandescence)

  • 이승;이상협;이병준;한재원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권5호
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    • pp.725-732
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    • 2000
  • Laser induced incandescence (LII) method is frequently used to measure soot volume fraction in flames. In this study, experiments were performed to measure soot volume fraction in coaxial diffusion flame using LII method and calibrated with laser scattering/extinction method. The effects of laser intensity (>$1{\times}10^8W/cm^2$), laser wavelength (532nm, 1064nm) and detection wavelength (400nm, 600nm) on the LII signal were investigated. On the range of $4{\times}10^8{\sim}8{\times}10^8W/cm^2$ there were no effects of laser intensity on LII signal. Except these ranges, LII signal was increased with laser intensity. For the long gate width, the LII signals of the higher laser intensity (>${\vartheta}(GW/cm^2)$) cases had better correlation with soot volume fraction which were measured by laser extinction method compared with lower laser intensity cases. The errors of 2-dimensional cases at the calibration height were approximately 50% regardless of laser wavelength.

박용 디젤기관의 $NO_x$ 및 매연 배출물에 미치는 스크러버형 EGR 시스템 재순환배기의 영향에 관한 연구 (A Study on Effects of Recirculated Exhaust Gas upon $NO_x$ and Soot Emissions of a Marine Diesel Engine with Scrubber EGR System)

  • 배명환;하정호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권3호
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    • pp.70-78
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    • 2000
  • The effects of recirculated exhaust gas on the characteristics of ;$NO_x$ and soot emissions under a wide range of engine load have been experimentally investigated by a water-cooled, four-cylinder, indirect injection, four cycle and marine diesel engine operating at two kinds of engine speeds. The purpose of the present study is to develop the EGR control system for reducing $NO_x$ and soot emissions simultaneously in diesel engines. The EGR system is used to reduce NOx emissions, and a novel diesel soot removal apparatus with a cylinder-type scrubber for the experiment system which has 6 water injectors(A water injector is made up 144 nozzles with 1.0mm in diameter) is specially designed and manufactured to reduce the soot contents in the recirculated exhaust gas to intake system of the engines. The intake oxygen concentration obtained by the intake air flow and the oxygen concentration in the recirculated exhaust gas, and the exhaust oxygen concentration measured in exhaust manifold are used to analyse and discuss the influences of EGR on NOx and soot emissions. The experiments are performed at the fixed fuel injection timing of $15.3^{\circ}$ BTDC regardless of experimental conditions. It is found that $NO_x$ emissions decrease and soot emissions increase owing to the drop of intake oxygen concentration and exhaust oxygen concentration as EGR rate rises. Also, one can conclude that it is sufficient for the scrubber EGR system with a novel diesel soot removal apparatus to reduce $NO_x$ emissions, but not to reduce soot emissions.

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균질기에 의해 혼합된 물-벙커유의 배기가스 배출 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Exhaust Gas Emissions of Water-Bunker Oil Mixed by Homogenizer)

  • 최정식;한상구;최재혁;박상균;박노성;김대헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • 본 연구에서는 균질기에 의해 혼합된 물과 벙커-A를 보일러로 연소하였을 때의 배기 배출물 특성에 대해 연구를 수행하였다. 그 결과로 균질기로 균질화 된 벙커-A의 경우, 순수 벙커-A에 비해 NOx 농도는 19 %, CO 농도는 54 % 감소를 나타냈다. 물-벙커A의 경우 물 혼합 비율이 증가할수록 NOx 농도분포가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 20 %물-80 %벙커-A의 경우 순수한 벙커-A 보다 배기가스 내 NOx 농도가 45 %까지 감소하였다. 그러나 20 %물-80 %벙커-A의 경우, CO농도 분포는 불규칙한 변화를 나타냈다. 이것은 일정량 이상의 물 혼합은 보일러의 연소 성능 저하 원인이 될 수 있다는 것을 의미한다. 이 결과로부터 본 연구에서 보일러의 정상 연소를 위한벙커A유 내 물의 한계 혼합율은 15 % 인 것을 알 수 있었다. 연돌 부근에서 채취한 매연 부착양은 물의 혼합율이 증가할수록 감소하였다.

운행경유화 배출가스 Lug-Down3 모드 부하검사방법과 D147모드 부하검사방법간의 배출농도 상관성 비교 연구 (Research on the Relation of the Exhaust Gas Concentration between Lug-Dowrn3 Test Mode and D147 Test Mode on the Driving Car Using Diesel Fuel)

  • 조정권;이동원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.62-65
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    • 2008
  • In this paper, we estimated the D147 mode test, which is introduced as a new emission test mode for the driving car using diesel fuel. And we compared the D147 test mode, Lug-Down3 test mode and no load acceleration test mode. And the exhaust gas concentration between the three modes was compared. The exhaust concentration at the D147 mode is lower than the exhause concentration at the Lug-Down 3 mode and higher than that at the no load acceleration test mode. Also the correlation factor was estimated between the D147 mode and Lug-Down 3 mode.

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방음터널 내부의 상부배출구 간격에 따른 CO 농도분포 특성 (The CO Gas Concentration Characteristics in a Sound Proof Road Tunnel According to the Upper Opening Installation Distance Interval)

  • 박명식
    • 한국분무공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.162-169
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    • 2016
  • When we construct a road near an apartment complex, we consider a soundproof wall. To make residential places quieter, we may consider a soundproof road tunnel. Such a tunnel, however, would become highly concentrated with soot from vehicles whenever a traffic jam might occur. To create an optimum design, this study utilizes the PHOENICS-VR software. The work considers three cases: (1) no openings (2) openings at 30m intervals, and (3) openings at 60m intervals on the upper side of the tunnel. The study finds that in the second case shows CO concentration distributions were 15% less than those without openings. And the CO concentration distributions of the second and third cases are almost the same. The findings suggest that we should make the soundproof tunnel to reduce construction fees.

수열합성법을 이용한 ZnO 나노로드의 제조 및 이산화질소 감응 특성 (Preparation of ZnO nanorods by hydrothermal method and their $NO_2$ sensing characteristics)

  • 조평석;김기원;이종흔
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.506-511
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    • 2006
  • $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 수산화나트륨, cyclohexylamine, 에탄올, 물이 혼합된 용액을 수열합성하여 ZnO 나노로드를 합성하고, 합성한 물질의 이산화 질소$(NO_2)$와 일산화 탄소(CO)에 대한 감응특성을 조사하였다. 혼합 용액에 첨가되는 물의 양을 변화시켜 ZnO 나노로드의 형상과 응집현상을 조절할 수 있었다. 이는 물과 cyclohexylamine의 반응에 의해 발생되는 $OH^-$ 이온의 농도변화에 의한 것으로 해석된다. 물의 함량이 낮을 때에는 뭉쳐진 성게모양의 ZnO 나노로드를, 물의 함량이 많을 때에는 잘 분산된 ZnO 나노로드를 각각 합성할 수 있었다. 잘 분산된ZnO 나노로드는 공기 중에서 50 ppm 의 CO에 노출되었을 때 주목할 만한 반응을 보이지 않는 반면, 1 ppm 의 $NO_2$에 노출되었을 때에는 저항이 1.8배 증가하였다. 이러한 선택적 반응을 보이는 ZnO 나노로드는 자동차용 자동환기 시스템의 핵심부품인 매연센서의 감응물질로 사용될 수 있다.

디젤기관 배기 배출물에 있어서 매연 응집체 크기 및 농도의 시간적 계측에 관한 연구 (A Study on Temporal Measurement of Size and Concentration for Soot Aggregates among Exhaust Emissions in Diesel Engines)

  • 배명환;;배창환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.116-124
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    • 2007
  • An optical method to measure the size and number density of soot aggregates in diesel exhaust has been proposed in this study. Two laser beams in co-axial alignment transmit a soot loaded exhaust gas flow, and the transmittance at each wavelength is detected by a photo diode simultaneously. The volume equivalent diameter and number density of soot aggregates in the optical path can be theoretically given by the transmittance values measured at two wavelengths. A test conducted by a single cylinder, 4 cycle, small and DI diesel engine shows that the temporal variations of the size and number density of soot aggregates in the diesel exhaust can be measured by the proposed method at a transient mode operation. It is found that the volume equivalent diameter varied temporally from 70 to 110 nm during the period that high soot concentration is observed. One can also conclude that the optical length longer than 1 m in the dynamic range regarding this method is preferable for measuring soot concentration at the level of $1\;mg/m^3$.

전자제어 디젤엔진의 흡기 다기관 및 연료분사장치 정비에 따른 매연 배출특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of Exhaust Emissions in accordance with the Intake Manifold and Fuel Injector Maintenance of the Electronic Control Diesel Engine)

  • 강현준;김태중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.196-205
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    • 2016
  • 자동차로부터 배출되는 배기가스는 오존 및 미세먼지 등의 농도를 증가시켜 인체의 건강을 위협할 뿐만 아니라 지구 온난화 물질인 이산화탄소를 다량 배출하고 있어 지구 온난화에도 지대한 영향을 미치고 있다. 그래서 정부는 자동차에서 배출되는 배기가스를 효율적으로 규제하기 위한 제도로 운행차 배출가스 정밀검사 제도를 시행하고 있다. 자동차 배출가스를 줄이려는 연구는 다방면으로 이루어지고 있으며, 자동차의 배출가스 중 HC, NOx, $CO_2$ 등의 발생을 줄이기 위한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 노후된 자동차에 대한 배출가스 저감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 노후된 디젤자동차들이 운행차 배출가스 정밀검사를 만족하기 위해서는 흡기 다기관(manifold)과 인젝터의 카본퇴적물(Carbon sediment)을 세척하여 출력향상 및 배출가스 저감에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 차령 5년 이상, 주행거리 80,000 km 이상의 디젤자동차에 흡기 다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시에 수행하여 매연 발생에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 실험결과, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 각각 수행한 결과보다 매연을 75.2% 감소시켰다. 또한, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 검사 후 8.5초부터 배출허용 기준 30%이하를 만족하였다.

LII 신호에 대한 입사 레이저 특성의 영향 (An effect of the characteristics of incident laser beams on laser-induced incandescence signals)

  • 정종수;이교우
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.45-50
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    • 1997
  • An experimental study on LII signal images from soot particles in a flame has been carried out in order to investigate the effect of the incident laser characteristics. By changing the wavelength of the incident laser beam, the LII signal was saturated at smaller laser power with 532 nm than 1,064 nm. This implies that the larger absorption coefficient of soot particles at 532 nm would influence the LII signal characteristic. Using the deconvolution technique, the projected LII line images were coverted to reconstruct the local LII signals inside the beam. The results show that the LII images at ICCD camera result from the integration of LII signal across the laser beam.

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