• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
• /
• pp.899-905
• /
• 2000

The characteristics of air flow and engine performance with swirl ratio variance of intake port In a turbocharged DI diesel engine was studied in this paper. The intake port flow is important factor which have influence on the engine performance and exhaust emission because the properties in the injected fuel depend on the combustion characteristics. The swirl ratio for ports was modified by hand-working and measured by impulse swirl meter. For the effects on performance and emission, the brake torque and brake specific fuel consumption were measured by engine dynamometer and NOx, smoke were measured by gas analyzer and smoke meter. As a result of steady flow test, when the valve eccentricity ratio are closed to cylinder wall, the flow coefficient and swirl intensity are increased. And as the swirl ratio is increased, the mean flow coefficient is decreasing, whereas the gulf factor is increasing. Also, through engine test its can be expected to meet performance and emission by optimizing the main parameters; the swirl ratio of intake port, injection timing and compression ratio.

• 청정기술
• /
• 제26권3호
• /
• pp.211-220
• /
• 2020

본 연구는 80 kW급 단일버너 연소로에서 석탄 연소시 초저 NOx 버너 설계인자를 평가하기 위한 실험적 연구이다. 버너 설계 인자인 선회강도, 총 과잉 공기비, 버너 영역 과잉공기비, 1차/2차 산화제 비율, OFA 비율을 변경하여 총 81개 조건을 대상으로 실험을 수행 하였다. 실험 결과, 선회류가 약하면 연소로 출구에서 CO가 증가하고 연소로 내부 온도가 감소하는 것으로 나타났다. 그러나, 선회류가 강하면 NOx가 증가하기 때문에 적절한 선회류 강도를 결정하는 것은 NOx를 줄이는 데 중요한 요소이다. 1차/2차 산화제의 비율 또한 중요한 요소이며, 생성 된 NOx의 양은 산화제의 비율에 따라 달라진다. 2차 산화제의 비율이 증가하면 연소 초기에 NOx 방출량이 증가하고, 측정 된 배출구 NOx가 증가하게 된다. 그러나, 2차 산화제 비율이 감소하면 화염이 길어지고 CO가 증가한다. 본 연구에 사용 된 연소 시스템은 적절한 조건이 만족 될 때 O₂ 6%를 기준으로 최소 NOx가 82 ppm 생성되는 것으로 확인 되었다. 본 실험에서 대상으로 한 버너는 연소용 공기를 석탄을 이송하는 1차공기 외에 2차공기로 하나의 산화제 유동만 사용하는 방식으로서 추후 3차 및 4차공기로 분할하여 화염형태 및 반응을 세밀하게 제어할 경우 추가적인 NOx 감소가 가능할 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1154-1161
• /
• 2006

하수 및 상수 처리장에서 발생되는 탈수케이크의 감량화와 재활용 가능한 물질로 생산하기 위한 방안으로 공기건조장치를 구축하였다. 80 m/sec의 공기속도와 30 $m^3/min$의 공기유량, 그리고 공기온도 $40^{\circ}C$로 운전되는 공기건조장치에 함수율 80 wt%이상의 탈수 케이크를 공급하여 건조하였다. 공기 건조장치는 Air Ejector에 의한 고속유동장과 사이클론에 의한 선회 유동장으로 구성되어 있는데, 투입된 탈수 케이크는 선회 유동장에서 1차 파쇄되고 선회 유동장에서 입자간의 충돌효과에 의해 성형되어 최종 구형의 건조분말을 생산한다. 함수율 82.5 wt%인 하수슬러지를 1.0 kg/min의 양으로 탈수 케이크를 공급하여 평균 함수율 62.3 wt%, 평균 입경 2.4 mm인 건조분말을 회수하였다. 이때 수분제거율은 0.1 $H_2O{\Delta}kg/min{\cdot}DS$ kg, 공기소모량은 170 $m^3/DS$ kg로 분석되었다. 동일 조건에서 상수 슬러지를 공기건조하였을 때 함수율은 47.5 wt%로 감소하였으며 평균 입경은 2.1 mm 그리고 수분 제거율은 $H_2O{\Delta}kg/min{\cdot}DS$ kg으로 증가하였으며 공기소모량은 180 $m^3/DS\;kg$로 증가하였다. 즉 본 기술은 하수 슬러지에 비하여 상수 슬러지의 탈수 케이크를 건조할 때 효율적이며 열을 가하지 않고 공기만으로 건조하여 수분을 감량시키기 때문에 경제적인 슬러지 처리 방법으로 평가된다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.1158-1174
• /
• 1988

본 연구에서는 계단형 벽면조건을 없게 하기 위해서 비직교 좌표계(non-orth- ogonal coordinate system)를 사용하여 수치해석하였다. 비직교 좌표계를 이용한 수 치해석의 예는 Thompson등이 Laplace방정식 혹은 Poisson방정식을 해석함으로써 비직 교 격자망을 구성한 바 있고, Fahgri와 Asako는 대수적 비직교 좌표변환으로 유한차분 방정식을 유도하여 비정규경계면을 갖는 관로에서의 유동특성을 해석하였으며 이재헌 과 이상렬은 Fahgri와 Asako의 방법을 비정규경계면을 갖는 밀폐공간내에서의 자연대 류의 수치해석에 적용한 바 있다. 본 해석에서도 Fahgri와 Asako의 변환법으로 유한 차분방정식을 유도하였는데, 이 방법을 사용할 경우 확대관의 경사벽면을 계단형으로 만들지 않고 유한차분방정식을 유도할 수 있어서 계단형 벽면으로 인한 해의 오차를 제거할 수 있다. Fig.2는 본 해석에서 사용한 비직교 격자망을 나타낸다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권8호
• /
• pp.1552-1565
• /
• 1992

본 연구에서는 공기와 연료의 혼합을 원활하게 함으로써 완전연소가 가능하도 록 하기 위하여 이용되는 스월 및 스쿼시 유동이 연소실 내부유동장 변화에 미치는 영 향을 조사하기 위하여 흡입행정 및 연료분무 직전까지의 압축행정에 대해 연소실 내부 유동장을 수치해석하고자 한다.수치해석에는 EPISO-SPRAY 코드를 수정, 보완하여 이용했는데 이 코드는 미국 Los Alamos 연구소를 중심으로 개발된 CONCHAS 계열이나 KIVA 계열의 코드와는 달리 밸브의 개폐운동을 처리할수 있도록 구성되어 있다. 난류모델은 피스톤의 압축 및 팽창에 따른 밀도변화를 고려하여 수정한 k-.epsilon. 모델을 이용한다. 계산은 편심밸브를 갖는 두가지 연소실 형상, 즉 피스톤 보울이 없는 경 우와 피스톤 보울이 있는 경우의 연소실에 대해 선회비를 변화시키며 ATDC 0도부터 ATDC 340도까지의 연료분무가 없는 경우의 3차원 유동장 해석을 통해 흡입 공기가 갖 는 스월과 압축행정 말기에 보울 형상에 따라 발생하는 스쿼시 유동이 유동장 변화에 미치는 영향을 조사하고 기존의 실험치 및 수치해석 결과들과 정성적으로 비교하고자 한다.

• 에너지공학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.379-386
• /
• 2001

본 연구는 산업용 고부하 버너연소에서의 NO$_{x}$ 저감에 관한 실험적 연구이다. 본 연구에서는 NO$_{x}$의 정량적 농도 분포 측정을 위하여 레이저 유동 형광법을 사용하였다. XeCL 엑시머 레이저를 사용하여 NO A-X (0, 0) 진동밴드를 226 nm로 여기하였다. 또한 P$_{21}$+Q$_1$(14.5)/R$_{12}$+Q$_2$(20.5)/P$_1$(23.5) 전이를 여기라인으로 하였으며 다른 간섭의 영향을 최소화 하였다. 본 실험에서 이중선회 확산화염에서의 NO 농도 분포를 측정하였으며, 이 스월버너에서의 화염의 후류에 있어서 NO 농도는 1차/2차 공기비가 증가할 때 감소함을 알수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.135-144
• /
• 2005

The Effects of intake swirl and combustion parameters on the performance and emission characteristics in a V8 type turbocharged intercooler D.I. diesel engine of the displacement $16.7\iota$ were studied experimentally in this paper. Generally the swirl in the combustion process of diesel engine promotes mixing of the injection fuel and the intake air. Also, TCI diesel engine is put to practically use intercooler in order to increase boost efficiency which is cooled boost air. As a result of steady flow test, when the swirl ratio is increased, the mean flow coefficient is decreased, whereas the Gulf factor is increased. And through engine test, its can be effected to meet performance and emission by optimizing the main parameters; the swirl ratio is 2.25, compression ratio is 17.5, combustion bowl is re-entrant $8.5^{\circ}$, nozzle hole diameter is $\phi0.33^{\ast}3+\phi0.35^{\ast}2$, injection timing is BTDC $12^{\circ}CA$ and turbocharger is T02 model which are compressor 0.6A/R+46trim and turbine 1.0A/R+57trim.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2004

The configuration of intake port and piston is a dominant factor of inlet air flow and mixture formation in an engine cylinder, resepectively. This study has analyzed intake port and piston characteristics for swirl flow of a heavy-duty LPG engine. As an available technology to optimize intake port, the steady flow rig test has been applied for measuring swirl ratio and mean flow coefficient. And we measured the mean velocity and turbulence intensity of swirl flow under motoring condition in transparent engine cylinder by backward scattering LDV system. From these results, the piston and cylinder head with a good evaluated swirl flow characteristics were developed and adapted fur a 11L heavy-duty engine using the liquid phase LPG injection (LPLI) system. The obtained results are expected to be a fundamental data for developing intake port and piston.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.37-46
• /
• 2007

본 연구에서는 접선형 산화제 주입기를 갖는 end-burning 하이브리드 연소기에서 산화제 운동량비에 따른 연소 유동장을 해석하였다. 산화제의 운동량비가 감소할수록 연소효율은 연소기 전 영역에 걸쳐 증대되는 경향이 포착되었으며 이론 혼합분율과 온도장을 통해 연소실 전 영역에서 최적의 연소가 저 운동량비에서 발생됨을 확인하였다. 강한 선회류가 연소실 내부 유동장을 지배하지만 압력장은 비교적 균일한 분포를 보였다. 접선형 산화제 주입기를 가진 연소기는 운동량비에 관계없이 공통적으로 연료와 산화제가 만나는 연소실 상부에서 환형의 고온부가 발생했으며 향후 주요 개선 사항으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.395-408
• /
• 1987

본 연구에서는 이러한 예측능력 향상에 중점을 두어 2차원 축대칭 모델엔진 실린더내의 유동장 및 열전달특성을 예측할 수 있는 새로운 코오드를 개발하여 실험자 료와의 비교를 통해 프로그램을 검증하고 흡입 및 압축과정을 수치시뮬레이션한 결과 를 보고하고자 한다. 아울러 선회속도의 영향도 고찰하였다. 난류모델은 K-.epsilon.난류 모델을 압축성 효과가 고려되도록 수정된 모델을 사용하였으며 TEACH코오드를 기본으 로 하여 비정상 압축성 유동을 풀 수 있는 새로운 알고리즘을 개발하여 수정하였다.