• 제목/요약/키워드: 연소배기특성

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LPi기관에서 수소첨가에 따른 성능특성에 관한 실험적연구 (An Experimental Study on the Performance Characteristics of a Hydrogen Fueled LPi Engine)

  • 최경호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.129-136
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    • 2004
  • 환경문제와 석유자원의 고갈이 많은 연구자들을 기존 탄화수소연료를 대체할수 있는 재생 가능한 연료를 구하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 수소연료는 유해배기물질이 없는 연소와 또한 연소후에 재생 가능한 물성분만 배출하는 속성으로 미래의 청정에너지로 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 수소연료는 수송기계의 연료로도 주목을 받고 있다. 따라서 수소연료기관 개발은 21세기에도 지속적으로 진행될 것이다. 이에대한 초기연구로 기체 LPG 연료가 아닌 액체 LPG 연료를 흡기관에 분사하여 기화된 LPG 연료를 엔진으로 흡입하는 LPi엔진에 수소연료를 과급하여 엔진에 성능을 연구하고자 하였다.

디젤엔진 배기가스의 PM저감용 세라믹필터 집진장치 여과특성에 관한 연구 (Analysis of Filtration Characters Ceramic filter Collectors for PM removal of Diesel Engine exhaust gas)

  • 이광식;김기호;오정원;이영필
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.151-152
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    • 2012
  • Collectors connected to diesel engine exhaust pipe for application of PM reduction facilities which was used to reduce PM from the exhaust gas produced from ship, Filtration performance of PM was tested. In this system, it was confirmed that the bag house can remove over 90 percent of PM from a lot of high temperature and high pressure gases produced in diesel engine. The results obtained from performance test show the potential possibility for commercialization of ceramic filter collectors which is applied to reduction facilities of flue gas produced from a diesel engine on the ship.

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중대형 수소-천연가스 기관의 수소혼합율 변화에 대한 연소 및 배기특성 (An Investigation of Combustion and EmissionCharacteristics in Heavy-Duty Hydrogen-CNG Engine)

  • 임희수;김윤영;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.276-282
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    • 2003
  • A hydrogen enriched CNG engine can be stably operated at ultra lean condition and reduce emission extremely. It also has advantage to increase gradually the use of hydrogen for the coming hydrogen-energy age. In this studies, the combustion and emission characteristics of heavy-duty hydrogen-CNG engine were investigated to verify the enhancement of performance by enriched hydrogen into natural gas. The results showed that a hydrogen-CNG engine could achieve ultra lean operation and low emission, while power was reduced by the decrease of intake air flow.

대형 직접분사식 CNG기관의 희박한계 확장에 관한 연구 (A Study on Expansion of Lean Limit for Heavy-Duty DI Engine with Compressed Natural Gas)

  • ;이광주;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.735-740
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    • 2011
  • 본 연구에서는 직접분사식 CNG기관의 희박한계를 보다 확장하여 고효율 및 저배기 공해를 실현시키고자 실린더 내에 고압의 천연가스를 직접분사함과 동시에 흡입과정 중 흡기관 내에 소량의 저압천연가스를 보조분사하는 경우의 희박한계 확장 및 제반특성에 대해 검토하였다. 그 결과, 흡기보조분사가 없을 경우 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.4 까지였으나, 흡기보조분사율이 5~15% 정도에서는 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.5 까지 확장되었다. 이는 흡기보조분사에 따른 혼합기의 혼합율 향상에 기인한 것으로 해석하였다. 연소기간은 줄어들었지만, 흡기보조분사의 효과는 주연소기간에서 조기연소기간보다 강하게 나타났다.

직분식 예혼합 압축착화 디젤엔진의 운전조건과 연료조성에 따른 연소 및 배기 특성 (The Characteristics of Combustion and Exhaust Emission according to Operating Condition and Fuel Composition in a Direct Injection Type HCCI Diesel Engine)

  • 이기형;류재덕;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.10-16
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    • 2004
  • The Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine has advantage for reducing the NOx and P.M. simultaneously. Therefore, HCCI engine is receiving attention as a low emission diesel engine concept. This study was carried out to investigate the characteristics of combustion and exhaust emission for operating conditions in a direct injection type of HCCI engines such as supercharged and naturally aspirated using diesel fuel and additive. From the experimental result, we found that cool flame was always appeared and also it was difficult to control combustion characteristics by changing the injection timing in HCCI. In addition, at the lean air-fuel ratio and high speed range, it was observed that charging air pressure, additive or increasing intake air temperature is effective to increase combustion performance and reduce exhaust emission. We concluded that chemical reaction by the increasing intake air temperature or additive without physical improvement has limitation for reduction of exhaust emission.

대향류 화염에서 FGR이 적용된 저공해 연소의 수치적 해석: Part I. 저 NOx 연소특성 (Numerical Investigation of Low-pollution Combustion with applying Flue Gas Recirculation in Counterflow Flames: Part I. Combustion Characteristics of Low NOx)

  • 조서희;이기만
    • 한국가스학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.8-16
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    • 2019
  • 저공해 연소를 위한 방법 중 하나인 배기가스 재순환(flue gas recirculation, 이하 FGR)은 질소산화물 저감에 효과적인 연소 기법이다. 이를 메탄/공기 대향류 예혼합화염에 적용하여 화염의 특성변화와 NOx 생성 기구를 파악하기 위한 수치해석을 진행하였다. 신장률에 따라 배출되는 생성물들의 몰분율이 달라진다는 점을 고려하여 재순환율은 생성물을 기준으로 정의되었으며, 실제 연소 시스템을 반영하기 위해 주요 생성물인 CO2, H2O, O2 그리고 N2를 희석제로써 재순환하였다. FGR 기법이 적용됨에 따라 특정한 신장률 조건에서 최대화염 온도의 전환점이 발견되었다. 또한, 재순환율이 증가함에 따라 온도와 NO의 경향이 달리 나타났으며, 이를 파악하고자 NO 반응을 열적 NO와 Fenimore NO로 구분하여 분석하였다.

선박 디젤유 및 선박 디젤유 에멀젼을 이용한 자동차용 디젤엔진의 연소특성 (Combustion Characteristics of MDO and MDO Emulsion in Automotive Diesel Engine)

  • 박진규;오정모;김형익;이창희;이기형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.945-951
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    • 2012
  • 물 에멀젼 연료는 연소과정 중 물의 기화에 따른 증발잠열 흡수로 인한 연소온도 저하와 급격한 증발에 의한 미소폭발로 인하여 연료가 미립화되어 NOx와 Soot의 동시 저감이 가능하고, 전처리 및 후처리 기술과 달리 추가적인 장치가 필요하지 않으며, 별도의 개조 없이 기존 디젤엔진에 사용 가능하므로 이에 관한 연구가 주목 받고 있다. 또한 국제유가가 상승함에 따라 기존에 사용되는 연료보다 저등급의 연료를 엔진에 사용하기 위한 적용가능성에 대한 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 기존의 경유보다 저 등급인 선박 디젤유와 물과 선박 디젤유를 혼합한 유중수적형(W/O:water in oil)의 선박 디젤유 에멀젼 연료를 자동차 디젤엔진에 적용하여 기본 연소특성 및 배기특성을 파악하였다.

Emulsion(B.C유+폐수)연료의 연소효율에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Combustion Characteristics of Wastewater-Emulsion Fuel)

  • 정진도
    • 에너지공학
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    • 제12권4호
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    • pp.267-273
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    • 2003
  • Emulsion 연료는 연료절감과 오염방지특성에 의하여 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 B-C유와 Emulsion 연료(B-C유와 폐수를 혼합하여 만든 연료)의 연소효율을 비교 분석하였다. 보일러의 양쪽에 R-Type Thermocouple과 광학온도계를 설치하였고, 연소가스배출구에 연소측정기를 설치하여 B-C유와 Emulsion 연료의 연소시 화염의 온도, 연소율 및 배기가스 농도를 측정 비교하였다. 이에 대한 실험 결과로서, 보일러 전$.$후반부의 화염온도는 B-C유의 화염온도보다 약 5$0^{\circ}C$ 낮았고, 이러한 온도차이의 원인은 Emulsion 연료의 폐수 속 수분 잠열로 인한 것으로 사료되어진다. 또한 Emulsion연료를 사용하였을 때 배출가스의 분석 결과는 오염물질의 같소 및 CO 농도 또한 매우 낮게 측정되어짐을 나타내고 있다. 3-C유와 Emulsion 연료의 연소 효율은 각각 85.5%와 84.8%이다.

벤튜리관 형상에 따른 배기가스 재순환 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of the Flue Gas Recirculation with the Change of Venturi Tube Shape)

  • 하지수;심성훈;김대연
    • 한국가스학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.12-18
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    • 2019
  • 자동차 엔진이나 소각로 등의 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 고온의 배기가스를 재순환 유입하기 위해 벤튜리 튜브를 사용할 경우에 상온의 공기 노즐 출구 위치를 변화하여 고온의 배기가스를 재순환 유입하는 최적 위치를 도출하기 위해 전산 열유체해석을 통해 살펴보았다. 또한 상온의 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치한 경우에 대한 배기가스 재순환 유입량 특성을 고찰하였다. 공기 노즐 출구 위치를 배기가스 재순환 유입 출구의 시작위치(z=0)에서 끝 위치(z=0.6m)로 변화하였을 때 유선과 온도 분포 변화를 관찰하였으며 배기가스 재순환 유입량비와 혼합가스 출구의 평균온도로 정량적으로 비교하였다. 본 연구를 통하여 상온의 공기 노즐 출구 위치는 z=0.15m(1/4L)에서 재순환 유입량과 출구에서의 평균온도가 가장 최대가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치하면 공기 노즐 출구의 속도가 증가하여 배기가스 재순환 유입량이 약 2배 증가하고 혼합가스 출구 온도도 $116^{\circ}C$ 증가하는 것을 알 수 있었다.

바이오에탄올 SI 엔진에서 에탄올-가솔린 연료 혼합비율에 따른 희박연소 및 배기 특성 (Effect of Ethanol-gasoline Blending Ratio on Lean Combustion and Exhaust Emissions Characteristics in a SI Engine Fueled with Bioethanol)

  • 윤승현;김대성;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.82-88
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    • 2011
  • Lean combustion and exhaust emission characteristics in a ethanol fueled spark-ignited engine according to ethanol-gasoline fuel blending ratio were investigated. The test engine was $1591cm^3$ and 10.5 of compression ratio SI engine with 4 cylinders. In addition, lambda sensor system was connected with universal ECU to control the lambda value which is varied from 1.0 to 1.5. The engine performance and lean combustion characteristics such as brake torque, cylinder pressure and rate of heat release were investigated according to ethanol-gasoline fuel blending ratio. Furthermore, the exhaust emissions such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbon (HC), nitrogen oxides ($NO_x$) and carbon dioxide ($CO_2$) were measured by emission analyzers. The results showed that the brake torque, cylinder pressure and the stability of engine operation were increased as ethanol blending ratio is increased. Brake specific fuel consumption (BSFC) was increased in higher ethanol blending ratio while brake specific energy consumption (BSEC) was decreased in higher ethanol blending ratio. The exhaust emissions were decreased as ethanol blending ratio is increased under overall experimental conditions, however, some specific exhaust emission characteristics were mainly influenced by lambda value and ethanol-gasoline fuel blending ratio.