• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.945-952
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• 2015

본 연구에서는 바이오매스 합성가스를 모사하여 합성가스의 주요성분에 따른 자착화 특성을 실험 및 수치적으로 고찰하였으며, 온도, 혼합물의 조성, 압력의 변화가 자착화 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 충격파관(Shock Tube)을 이용하여 모사 합성가스의 점화지연 시간을 측정하였고, 수치해석은 실험결과 검증과 연소과정 중 중간화학종 분석을 위해 상용프로그램인 CHEMKIN-PRO를 사용하였다. 모든 온도 조건에서 혼합물 내의 수소의 몰 비율이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 1150K 이상의 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인 할 수 있었다. 하지만 1150K 이하의 온도 조건에서는 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.35-41
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• 2005

The effects of cooled-ECR on the characteristics of combustion and exhaust emissions were investigated in a single cylinder HCCI diesel engine The premixed charge (gasoline or diesel) was obtained with premixing chamber and high-pressure (5.5MPa) injection system. Exhaust pressure control and cooled ECR system were used in order to reduce pressure fluctuation and to mix the exhaust gas well with the fresh intake air. The experimental results show that NOx emissions from conventional diesel engine are steeply decreased by HCCI diesel combustion with cooled-EGR in both case of gasoline and diesel premixing. But soot emissions are rapidly increased with the increase of ECR rate. The recycled exhaust gas increased the ignition delay of mixture and decreased maximum combustion pressure. HC and CO emissions of HCCI combustion are increased with ECR rate.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.25-31
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• 2006

Controlled Auto Ignition(CAI) combustion has great potential in achieving significant increase in engine efficiency, while simultaneously reducing exhaust emissions. The process itself involves the auto ignition and subsequent simultaneous combustion of a premixed charge. In this study, NVO(Negative Valve Overlap) system was applied to a CAI engine in order to use residual gas. The fuel was injected directly to the cylinder under the high temperature condition resulting from heating the intake port to initiate CAI combustion. This paper introduced the valve timing strategy and experimental set-up. From this study, the effect of engine speed and valve timing on CAI combustion and exhaust emissions was clarified. In addition, stratified charge method was used to extend CAI operating region.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.841-848
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• 2008

DME(Di-methyl Ether) has been expected to be one of the promising alternative fuels for compression ignition engines due to its low emission characteristics for particulate matter. However, its physical properties such as density, bulk modulus and viscosity are not comparable to those of conventional diesel fuel. Especially, problems caused by low lubricity and high compressibility need to be understood more thoroughly, when a DME fuel is used for compression ignition engine, especially with mechanical fuel supply system. In this study, measurement and calculation of DME's bulk modulus were carried out over the range of temperatures from $-3^{\circ}C$ to $53^{\circ}C$, and pressures from 50 bar to 250 bar using an experimental apparatus built in this work. The results show that DME is prone to be compressed more easily compared to diesel fuel. A comparison of bulk modulus with butane and propane were also made in this work.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.387-394
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• 2013

온실가스인 $CO_2$ 배출을 줄이기 위한 연료로서 고효율 연소의 특성을 갖는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)가 유력한 미래 대체연료로서 주목받고 있다. 일반적으로 엔진에서의 압축비 상승은 효율 향상 및 이산화탄소 배출 저감을 위한 방법 중의 하나로서 HCNG 엔진에서도 고압축비의 적용이 효과적일 수 있으나, 수소의 높은 연소 속도 및 화염 온도로 인한 조기착화, 노킹 등의 이상연소는 엔진 부품의 파손 및 출력 저하를 초래할 수 있다. 본 연구는 HCNG 엔진에서 압축비를 변경하여 엔진 성능 및 노킹 특성을 분석하는데 목적이 있다. 기존의 CNG 엔진에 CNG 및 HCNG 연료를 적용하여 공기과잉률의 변화에 따른 연소 특성을 분석하고, 압축비 변경 후 엔진의 성능에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2013

최근의 산업활동에서는 신규 원료 개발과 생산 효율성을 높이기 위하여 분체 공정이 증가하고 있는데, 미세 분진의 취급으로 분진운의 형성과 착화가 용이해지므로 분진폭발이나 화재 위험성이 증가하고 있다. 분진을 안전하게 사용하고 저장, 취급하기 위해서는 착화 전의 위험성 지표로서 최저발화온도(MIT ; Minimum Ignition Temperature)를 사전에 파악해 두는 것이 중요하다. 분진농도의 발화온도는 장치 내의 발화위험성이나 분진 취급 공정의 사고예방대책 관리를 위한 실용적 관점에서 중요하게 활용되는 폭발특성값이다. 또한 분진의 발화온도는 분진농도에 의존하며 농도변화에 따른 가장 낮은 온도를 MIT라고 한다. 본 연구에서는 화재폭발사고 빈도가 줄지 않고 있는 Mg 및 Mg-Al합금(60:40 wt%, 50:50 wt%, 40:60 wt%)을 대상으로 조성비율에 따른 최저발화온도를 실험적으로 조사하였다. Mg 및 Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%) 시료의 평균입경은 142, 160, 151, $152{\mu}m$이다. MIT실험장치는 IEC 61241-2-1(Methods for Determining the Minimum Ignition Temperatures of Dust, 1994)에 준거하여 제작하여 사용하였다. 실험장치는 가열로, 분진운 시료홀더, 온도조절장치, 압축공기 제어장치 등으로 구성되어 있다. 구체적인 실험방법은 시험분진를 분진홀더에 장착하고 0.5 bar의 압축공기를 0.3 sec 동안 사용하여 일정 온도로 가열된 로의 내부로 분진운을 부유시킬 때에 분진운이 발화하여 가열로 하단부의 개방구에까지 화염이 전파하는지를 디지털비데오카메라로 기록, 평가하여 발화 유무를 판정하였다. Mg합금에 대한 MIT를 측정한 결과 $740^{\circ}C$가 얻어졌으며, Mg-Al(60:40 wt%)의 MIT는 $820^{\circ}C$로 조사되었다. 그러나 Mg-Al(50:50 wt%) 및 Mg-Al(40:60 wt%)에 대해서는 최대 가열로의 설정온도를 $890^{\circ}C$까지로 하여 농도를 변화시키면서 조사하였으나 발화가 일어나지 않았다. 문헌에 따르면 Mg입자 표면의 산화피막은 다공성으로 일정 온도에서 산화반응이 시간에 따라 직선적으로 증가하는데 반하여, Al의 산화피막은 보호 작용을 하여 일정 온도에서 산화반응속도가 표면과 내부의 농도 기울기에 의한 확산속도에 의존한다고 보고하고 있다. 본 연구결과를 토대로 Mg-Al합금의 발화특성을 고찰해 보면, Mg-Al합금에서 자기 전파성이 작은 Al성분의 증가는 착화지연이 증가하여 연소성이 감소하여 최저발화온도의 증가로 이어지는 것으로 추정되었다. 또한 발화온도는 주어진 조건의 온도장에서 분진이 존재하는 시간 길이에 따라 변화하므로, 발화온도를 실험적으로 측정하는 경우에는 측정장치나 방법에 따라 달라지므로 사업장의 현장에 발화온도를 적용하는 경우에는 장치 내의 분진의 존재시간을 고려할 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제24권2호
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• pp.139-145
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• 1980

마크로사이클리간드인 1,4,8,11-테트라아자사이클로테트라데칸 (cyclam)과 비환형 리간드인 1,5,8,12-테트라아자도데칸 (3,2,3-tet)의 높은 스핀철(Ⅱ) 착화합물이 합성되었다. 낮은 스핀인 $[Fe(cyclam)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 메탄올속에서 염소이온과 반응하여 높은 스핀인 $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$를 생성한다. $[Fe(cyclam)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 낮은 스핀이지만 $[Fe(3,2,3-tet)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 높은 스핀을 가지며 이 차이는 비환형 리간드가 환형 리간드보다 압축효과가 작은 것으로 설명된다. $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$의 합성은 마크로사이클리간드가 불포화되어 있거나 치환체가 있어야 높은 스핀 다섯배위철(II) 착화합물의 합성이 가능하다는 지금까지의 전해에 반대되는 증거가 된다. $[Fe(cyclam)Cl]ClO_4$와 $[Fe(3,2,3-tet)(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$는 일산화탄소와 반응해서 각기 낮은 스핀 여섯배위인 $[Fe(cyclam)Cl(CO)]ClO_4$ 와 $[Fe(3.2,3-tet)(CH_3CN)(CO)](ClO_4)_2$를 만든다.

• 한국연소학회지
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• 제18권1호
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• pp.27-33
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• 2013

Hydrogen-dimethy ether(DME) partially premixed compression ignition(PCCI) engine combustion was investigated in a single cylinder compression ignition engine. Hydrogen and DME were used as low carbon alternative fuels to reduce green house gases and pollutant. Hydrogen was injected at the intake manifold with an injection pressure of 0.5 MPa at fixed injection timing, $-210^{\circ}CA$ aTDC. DME was injected directly into the cylinder through the common-rail injection system at injection pressure of 30 MPa. DME inejction timing was varied to find the optimum PCCI combustion to reduce CO, HC and NOx emissions. When DME was injected early, CO and HC emissions were high while NOx emission was low. As the DME injection was retarded, the CO and HC emissions were decreased due to high combustion efficiency. NOx emissions were increased due to the high in-cylinder temperature. When DME were injected at $-30^{\circ}CA$ aTDC, reduction of HC, CO and NOx emissions was possible with high value of IMEP.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.20-25
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• 2006

Recently, there has been an interest in premixed diesel engines as it has the potential of achieving a more homogeneous and leaner mixture close to TDC compared to conventional diesel engines. Early studies are shown that in a HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition) engine, the fuel injection timing and injection angle affects the mixture formations. Thus the purpose of this study was to investigate relationship of combustion and mixture formations according to injection timing and injection angle in a common rail direct injection type HCCI engine using a early injection method called the PCCI(Premixed Charge Compression Ignition). From this study, we found that the fuel. injection timing and injection angle affect the mixture formations and in turn affects combustion in the PCCI engine.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권1호
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• pp.69-75
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• 2003

In this study, his technique was applied to a GDI spray in order to investigate the mixture distribution. In addition, the homogeneity degree and diffusion effect according to ambient temperature in the high pressure chamber were analyzed by using an entropy analysis method. From this experiment, we could find that entropy analysis is very effective method for the analysis of mixture formation, and the entropy values increase with the progress of uniformity in diffusion Process. we tried to provide the fundamental data for parameter which effects on the spray macroscopic characteristics with mixture ratio of diesel and gasoline. In addition, the mixture formation was analyzed by using entropy analysis. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. From the entropy analysis results we could find that the direct diffusion phenomena is a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially in vaporizing conditions. As to increasing ambient temperature and increasing gasoline rate, the entropy intensity using the statistic thermodynamics method is increased because evaporation rate is higher gasoline than diesel.