선박 엔진 크랭크 케이스 내부의 기계 결함으로 발생하는 윤활 오일 미스트 발생은 폭발뿐만 아니라 급격한 온도와 압력상승으로 2차 폭발을 야기하는 등 큰 피해를 가져와 현재 선박용 엔진의 크랭크 케이스에 오일미스트 검출장치의 설치를 의무화 하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 이러한 피해를 줄이기 위하여 광 산란 방식을 이용한 오일 미스트 검출장치를 구현하였으며, 구현된 오일미스트 검출 장치의 오일미스검출 센서 센싱 성능은 전기적, 광학적 그 외 환경적 요인으로 인하여 출력값이 일정하지 못해 각각의 오일미스트 검출 센서를 보정해야 한다. 본 논문에서는 크랭크케이스마다 장착되는 오일미스트 검출 센서의 오차를 최소화하기 위하여 정밀하게 Calibration된 Reference Data를 기반으로 최소자승법을 적용하여 센서를 Calibration하였으며, 그 결과 각각의 오일미스 검출센서의 오차를 기존 방법과 비교하여 최소화할 수 있었다.
공작기계 가동시 윤활과 냉각 등의 목적으로 다양한 종류의 금속가공유 (MWFs : 절삭유, 윤활유, 방청유 둥)를 사용하고 있다. MWFs에는 포름알데히드, 니트로스아민, 염화파라핀 등의 발암물질이 포함되어 있는 것으로 알려져 있어 작업자 건강보호를 위해 효율적인 환기가 요구되고 있다. 현장에서 가장 많이 사용하고 있는 포켓 필터형 오일미스트 콜렉터는 제진 장치가 없기 때문에 필터 표면에 한번 부착된 오일 미스트와 먼지가 떨어지지 않기 때문에 일정시간 후 필터 표면에 막힘 현상이 발생한다. 필터 표면이 막히면 차압 증가와 함께 송풍량이 감소하기 때문에 미스트 제거 효율이 크게 저하되고, 결과적으로 오일미스트의 환기 효율이 크게 감소된다.(중략)
1. 미스트를 장시간 분사시킬 경우 분사기간동안 온도강하는 분사량에 무관하게 일정하나 분사종료 후 온도상승은 분사량이 많으면 온도상승이 현저히 지연된다. 반면 증가된 습도는 장시간 유지되기 때문에 적정 분사량이 존재한다. 2. 시설하우스내 고온장애와 습도장애를 극복하고 보다 유리한 실내환경을 유지하기 위해서는 적정 미스트 분무량을 유지시켜야 하며 동시에 분무시간과 휴지시간을 충분히 고려해야만 한다.
본 하이브리드 노즐은 국부 지점에 집중적으로 분사하기 위해 소화 약제 주위로 워터미스트를 분사하여 커튼과 같이 약제를 가두어 목표 지점에 살포함으로써 소화 성능이 제고 된다. 본 연구에서는 수치해석 연구를 통해 노즐 기단 각 및 워터미스트 노즐 분사 압력이 하이브리드 노즐 성능에 미치는 영향을 워터미스트 및 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 기반으로 정량적으로 비교 분석 하였다. 워터미스트 노즐 실험 결과를 이용하여 수치해서 기법의 타당성을 검증하였으며, 유동장 내 액적 간 충돌, 병합 및 깨짐 등의 거동을 고려하기 위해 정상상태 2-way interaction Discrete Particle Modeling (DPM) 해석을 수행하였다. 분사 압력이 30 bar에서 60 bar로 증가함에 따라 워터미스트 액적의 평균 분포 반경은 약 40 % 감소하는 반면에 소화 약제의 평균 액적 분포 반경은 약 21 % 감소하였다. 또한 기단 각이 $30^{\circ}$에서 $60^{\circ}$로 2배 증가하였을 때 소화 약제의 평균 분포 반경은 약 24 % 증가하였다. 결과적으로 하이브리드 노즐은 워터미스트를 분사를 통해 내부에 분사된 소화 약제를 국부지점 집중적으로 분사하는 데 목적이 있으므로 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 고려하여 워터미스트 분사 압력과 기단 각의 설계가 중요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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