• 제목/요약/키워드: 연료 분사 압력

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인젝터 노즐 홀 직경의 변화에 따른 DME 커먼레일 연료 분사 시스템의 분무 특성에 관한 연구 II (An Investigation on the Spray Characteristics of DME with Variation of Nozzle Holes Diameter using the Common Rail Fuel Injection System)

  • 이세준;임옥택
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • DME spray characteristics were investigated about varied ambient pressure and fuel injection pressure using the DME common rail fuel injection system when the nozzle holes diameter is varied. The common rail fuel injection system with DME cooling system was used since DME has properties of compressibility and vaporization in atmospheric temperature. The fuel injection quantity and spray characteristics were measured. The spray analysis parameters were spray shape, penetration length, and spray angle at six nozzle holes. Three types of injector were used, the nozzle holes diameter were 0.166 mm (Injector 1), 0.250 mm (Injector 2), and 0.250 mm with enlargement of orifice hole from 0.6 mm to 1.0 mm (Injector 3). The fuel injection pressure was varied by 5MPa from 35 to 70MPa when the ambient pressure was varied 0, 2.5, and 5MPa. When using Injector 3 in comparison to the others, the DME injection quantity was increased 1.69 ~ 2.02 times. Through this, it had the similar low heat value with diesel which was injected Injector 1. Among three types of injector, Injector 3 had the fastest development velocity of penetration length. In case of spray angle, Injector 2 had the largest spray angle. Through these results, only the way enlargement the nozzle holes diameter is not the solution of DME low heat value problem.

로켓 산화제 과잉 예연소기용 분사기의 고압 분무특성 연구 (Spray Characteristics of the Oxidizer-rich Preburner Injector in High Pressure Environments)

  • 양준호;최성만
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.48-56
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    • 2008
  • 액체로켓 예연소기의 산화제 과잉 연소는 매우 어려운 과업이다. 이를 위해서는 작동 조건에서 좋은 혼합특성을 갖는 분사기를 설계하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 고압환경에서 로켓 산화제 과잉 예연소기용 분사기의 분무특성을 실험을 통해 알아보았다. 분사기는 연료 및 산화제 오리피스, 산화제 스커트로 구성되어있다. 분사기의 분무특성을 알아보기 위해 주위기체압력을 0에서 30kgg/cm2[g]까지 가압하여 분무 가시화, Sauter 평균 입경을 측정하였으며, 액적 크기는 이미지 처리 기법을 이용하였다. 실험결과로부터 로켓 산화제 과잉 예연소기용 분사기의 분무특성을 이해할 수 있었으며, 로켓 산화제 과잉 예연소기 개발에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

분사기 냉각이 초저온 분무의 점화에 미치는 영향 (Effect of Injector Cooling on Ignition of Cryogenic Spray)

  • 김도헌;이진혁;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.222-229
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    • 2012
  • 점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

초음속 유동 내 공동을 이용한 수직 분사 혼합 및 연료 침투거리에 관한 연구 (Mixing and Penetration Studies of Transverse Jet into a Supersonic Crossflow)

  • 김채형;정은주;정인석;강상훈;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.24-32
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    • 2008
  • 마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

디젤 분사 특성이 Biogas-디젤 혼소엔진 성능에 미치는 영향 (Effect of Diesel Injection Characteristics on Biogas-Diesel Dual Fuel Engine Performance)

  • 이선엽;김영민;이장희
    • 한국분무공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.195-201
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    • 2010
  • Due to its carbon-neutral nature, biogas generated from anaerobic digestion or fermentation of biodegradable wastes is one of the important renewable energy sources to reduce global warming. It is mainly composed of methane and various inert gases such as $CO_2$ and $N_2$, and the actual composition of biogas significantly varies depending on the origin of anaerobic digestion process. Therefore, in order to effectively utilize this fuel as an energy source for electricity, it is important to develop power generation engines which can successfully apply biogas with significant composition variations. In this study, efforts have been made to develop a diesel-biogas duel fuel engine as a way to achieve such a stable power generation. The effects of diesel fuel injection quantity and pressure on stable combustion and engine performance were investigated, and an impact of diesel fuel atomization was discussed. The engine test results show that there exists a 2 stage combustion which consists of diesel pilot fuel burning and premixed biogas/air mixture burning in dual fuel engine operation and optimum diesel injection parameters were suggested for biogases with various compositions and heating values.

디젤엔진 연료계통의 유동 및 압력 변동특성에 관한 이론적 연구 (A Theoretical Study on Flow and Pressure Variation Characteristics of Fuel Supply System in Diesel Engine)

  • 송치성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.12-23
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    • 1993
  • Combustion phenomenon in diesel engine is mainly governed by characteristics of fuel injection and fuel spray system affected by its dimensions and operating condition. Fuel supply system is consisted of fuel injection pump, high pressure pipe and injection nozzle. In order to develope the more economical diesel fuel injection system, it is in need to carryout the fairly wide range experiments, which is quite impossible. Therefore, theoretical analysis for the numberous parameters is powerful method in this case. In the present study, equations of continuity of fuel oil in fuel injection system are solved to obtain the flow and pressure variation in diesel fuel system affected by injection pump speed, plunger diameter, pipe length and nozzle opening pressure.

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연소실내의 압력 변동에 따른 연료 분사구에서의 당량비 변동에 관한 수치해석 (Numerical Simulation on Equivalence Ratio Fluctuation at the Fuel Injection Hole with respect to Pressure Fluctuation in a Combustion Chamber)

  • 김현준;홍정구;신현동
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.27-35
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    • 2006
  • It has been observed in experiments that combustion instability of low frequency (${\sim}$ 10Hz) results form the modulation of equivalence ratio at fuel injection hole when a pressure fluctuation propagates upwards along the channel of the burner under an unchoked fuel flow condition. In this study, a commercial program was used to determine how the fuel flow rate changed with respect to the pressure, velocity of the fuel flow and the mass fraction in a choked and an unchoked condition. The calculation focus on the upstream of the dump plane to know how the forced pressure with the fuel injection conditions affects the modulation of the equivalence ratio. Therefore, it is found that pressure fluctuation leads to oscillation of mass flow rate and then results in equivalence ratio modulation under the unchoked fuel flow condition.

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공기충돌형 연료분사장치의 운용조건이 이중분무특성과 간섭효과에 미치는 영향 (Effect of Operating Condition of Airblast Atomizer on Twin spray characteristics and interaction)

  • 박승규;한재섭;김유;박정배
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.9-14
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    • 1999
  • 작동조건이 두개의 공기충돌형 연료분사장치로부터 분사되는 이중분무 특성에 미치는 영향을 공연비 1.36∼3.54의 범위에서 실험적으로 수행하였다. 물과 질소가스가 실험유체로서 사용되었다. 분무 액적의 분포특성은 질량분포와 순간영상 촬영법에 의하여 측정되었다. 실험적 결과는 ROA(축방향에 대한 반경방향 공급압력비)의 증가에 따라 질량분포곡선의 최대값은 낮아지면서 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하였으며 공급유체의 증가에 따른 질량중심점의 위치는 변화가 없었다. 노즐간격 증가는 간섭영역에서의 질량분포에는 커다란 영향을 미치지는 않았으나 더 넓은 영역에 걸쳐 분포하려는 특성을 보여주었다. 또한, ROA 비가 증가할수록 충돌중심점 근처에서 간섭의 영향은 작아짐을 중첩법을 이용하여 비교함으로서 잘 알 수 있었다.

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천연가스 개조 승용차에 대한 실험적 연구(2) - 분사 시스템 평가 (Experimental Study on Natural Gas Conversion Vehicle(2) - Evaluation of Injection System)

  • 김형구;권순태;엄인용
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.444-453
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    • 2015
  • In the previous study, several problems were observed in a NG conversion vehicle, which were fail of air-fuel ratio closed loop control, aggravated fuel economy, increased harmful emission and declined roadability. It was provisionally supposed that the mismatch of injection system with the engine caused these performance deterioration. In this context, the characteristics of fuel injection system of commercial conversion kit for NG were investigated experimentally varying the engine speed, fuel rail pressure and volume. The results are as follows; The injection quantity decreases as the engine speed increases due to the extremely small rail volume of the presenting system and flow rate of No. 2 injector are always lower than that of the other ones regardless of the speed under the dynamic operation condition. Furthermore the existing system does not meet the required fuel quantity for the normal engine operation over 3000 RPM. On the other hands, the large rail volume systems ease and/or eliminate the difference of injection quantity between the injectors according to the speed variation, however, these systems decrease injection flow rate and still cannot supply sufficient fuel. Finally, suitable combination of the higher rail pressure and the larger rail volume might be a solution about these problems.

부분요인배치법을 이용한 비에스테르화 바이오 디젤유의 성능 최적화를 위한 인자 선정 (Selection of Factors for Performance Optimization on Non-esterified Bio-diesel Fuel Using Fractional Factorial Design)

  • 정석호;고대권
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권1호
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    • pp.8-12
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    • 2015
  • 비에스테르화 바이오 디젤유는 에스테르화 공정을 거치지 않기 때문에 공정에 드는 비용이 절감되며 경유에 5%로 혼합하여 전자제어 분사식 디젤엔진에 사용할 경우 에스테르화 바이오 디젤유보다 경유에 더 유사한 성능을 나타내었다. 이러한 연구를 바탕으로 경유에 5% 혼합된 비에스테르화 바이오 디젤유를 전자제어 분사식 디젤엔진에 적용하기 위해서는 성능 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 비에스테르화 바이오 디젤유의 성능 최적화를 위한 기초 실험으로 연료소비율, 질소산화물 및 도시평균유효압력을 반응치로 정하고 제어 가능한 6가지 인자에 대해서 그 영향력을 평가하고자 부분요인배치법을 이용하여 25%와 50%의 부분 부하에서 실험을 수행하였다. 그 결과 6가지 인자 중 분사시기 및 커먼레일압력이 가장 큰 영향을 미쳤고 각 부하에서 영향의 크기는 다르게 나타났다.