• International Journal of Automotive Technology
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• 제1권2호
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• pp.95-100
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• 2000

The droplet and the turbulent characteristics of a counterflowing internal mixing pneumatic nozzle mainly focused. The measurements were made using a Phase Doppler Particle Analyzer under the different air pressures. The nozzle with tangential-drilled holes at an angle of 30 to the central axis has been designed. The spatial distributions of velocities, fluctuating velocities, droplet diameters and SMD were quantitatively and qualitatively fluctuating velocities were substantially higher than the radial and the tangential ones. This implies that the disintegration process is enhanced with the higher air pressure. The larger droplets were detected near the spray centerline at the upstream while the smaller ones were generated at the downstream. This was attributed to the lower rates of spherical particles which were not subject to instantaneous breakup. However, substantial increases in SMD from the central part tower spray periphery were predictable in downstream regions.

• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.399-405
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• 1994

Beacuse of the energy resources exhaustion, the aggravating environmental air pollution and the smoke phenomena etc., the importance of clean gas fuel compared with liquid fuel is highly considered in recent years. The combustion system which consists of porous media is actively studied as a new method for solving above problems. Therefore, excess enthalpy combustion using porous media was interested by many researchers and investigated through numerical and experimental analysis. In this study, the simplified combustor has the unique combustion characteristics of mixture gas preheated effect using radiative and convective heat energy by changing the flow passage of unburned gas with solenoid valves and has the intensive excess enthalpy phenomena As the result of according to reduce equivalence ratio, flame temperature was remarkably higher than adiabatic flame temperature. This show the ability of super-lean combustion.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.13-17
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• 2006

RoeM and AUSMPW+ schemes are two of the most accurate and efficient schemes which are recently developed for the analysis of single phase gas dynamics. In this paper, we developed two-phase versions of these schemes for the analysis of gas-liquid large density ratio two-phase flow. We adopt homogeneous equilibrium model (HEM) using mass fraction to describe different two phases. In the Eulerian-Eulerian framework, HEM assumes dynamic and thermal equilibrium of the two phases in the same computational mesh. From the mixture equation of state (EOS), we derived new shock-discontinuity sensing term (SDST), which is commonly used in RoeM and AUSMPW+ for the stable numerical flux calculation. The proposed two-phase versions of RoeM and AUSMPW+ schemes are applied on several air-water two-phase test problems. In spite of the large discrepancy of material properties such as density, enthalpy, and speed of sound, the numerical results show that both schemes provide very satisfactory solutions.

• 한국분무공학회지
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• 제25권1호
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• pp.21-26
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• 2020

The objective of this work is to numerically reveal the effect of equivalence ratio change on the simultaneous reduction of NO_X and soot emissions from the simulated-EGR compression ignition engine containing CO₂. An experiment was conducted by using a single-cylinder common-rail injection system engine, an intake control system, and exhaust emissions analyzers. The numerical analysis results were validated under the same experimental conditions. To investigate the effect of equivalence ratio by simulated-EGR containing CO₂, the O₂, N₂, and CO₂ mole fraction were changed in the initial air conditions to the cylinder. The results were analyzed in terms of peak cylinder pressure, indicated mean effective pressure, indicated specific nitrogen oxide, and indicated specific soot. It was revealed that ignition delay characteristics and heat release rate (ROHR) characteristics were not significantly different according to the equivalence ratio. However, as the equivalence ratio increased from 0.68 to 0.83, the maximum combustion pressure and IMEP decreased by about 6.5% and 9.4%, respectively. In the case of ISFC, as is well known, the trend is opposite of IMEP. In the case of ISNO, as the equivalence ratio increased, less NO was generated, and as the equivalence ratio increased by 0.05, the ISSoot value of about 10% increased.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2006

The ignition delay of a dual fuel system has been numerically investigated by adopting a constant volume chamber as a model problem simulating diesel engine relevant conditions. A detailed chemical kinetic mechanism, consisting of 28 species and 135 elementary reactions, of dimethyl ether (DME) with methane ($CH_{4}$) sub-mechanism has been used in conjunction with the multi-dimensional reactive flow KIVA-3V code to simulate the autoignition process. The start of ignition was defined as the moment when the maximum temperature in the combustion vessel reached to 1900 K with which a best agreement with existing experiment was achieved. Ignition delays of liquid DME injected into air at various high pressures and temperatures compared well with the existing experimental results in a combustion bomb. When a small quantity of liquid DME was injected into premixtures of $CH_{4}$/air, the ignition delay times of the dual fuel system are longer than that observed with DME only, especially at higher initial temperatures. The variation in the ignition delay between DME only and dual fuel case tend to be constant for lower initial temperatures. It was also found that the predicted values of the ignition delay in dual fuel operation are dependent on the concentration of the gaseous $CH_{4}$ in the chamber charge and less dependent on the injected mass of DME. Temperature and equivalence ratio contours of the combustion process showed that the ignition commonly starts in the boundary at which near stoichiometric mixtures could exists. Parametric studies are also conducted to show the effect of additive such as hydrogen peroxide in the ignition delay. Apart from accurate predictions of ignition delay, the coupling between multi-dimensional flow and multi-step chemistry is essential to reveal detailed features of the ignition process.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-9
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• 2012

동축형 다공성재 분사기에서는 중심 액체제트 주위를 둘러싼 원통형 다공성재의 내부 표면에서 반경방향으로 분사된 기체가 중심액체제트와 상호작용을 하게 된다. 표면분사된 기체제트는 반경방향에서 축방향으로 발달하며, 그 과정에서 액체분무의 중심부까지 운동량을 효과적으로 전달하여 미립화 및 혼합 성능을 향상시킨다. 본 연구에서는 기체분사 면적 및 기체분사 질량유량을 변화시켜 각각 운동량 비 및 웨버수의 크기를 조절하였으며, 이에 따른 물-공기 모사추진제 수류시험에서의 분무특성에 대한 고찰을 수행하고 동일 스케일의 전단 동축형 분사기와의 비교 분석이 이루어졌으며, 동축형 다공성재 분사기에서 반경방향으로의 기체분사가 2상유체의 미립화/혼합에 긍정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.591-596
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• 2005

The objectives in the present study are to investigate that the enhancement heat transfer was experimentally measured and was compared with the acoustic pressure obtained by numerical analysis. From the results of the present study, a strong Fluid motion initiated by ultrasonic vibrations can affect heat and mass transfer. This phenomenon. called acoustic streaming, clearly observed by PIV measurement leads to increase in velocity of a Fluid which is a crucial physical concept to explain the enhancement heat transfer. The heat transfer coefficient is increased with increase in the ultrasonic intensities. The largest enhancement heat transfer (about 26%) is measured at the ultrasonic intensity of 300W. Acoustic streaming results from sudden acoustic pressure variations in the liquid. The results of numerical analysis reveal that acoustic pressure is increased by 59.5% at the ultrasonic intensity of 300W. The higher acoustic pressure near four ultrasonic transducers develops more intensive flow destroying the flow instability. Also, the profiles of acoustic pressure variation are consistent with those of enhancement heat transfer.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.42-52
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• 1997

수중램제트(underwater ram-jet)는 램흡입부(ram intake), 혼합실(mixing chamber) 및 노즐(nozzle)로 구성되어 있으며, 램흡입부로 유입된 작동유체는 압력이 증가되며 이 증압된 작동유체에 혼합실로부터 고압공기를 분사하여 기 액이상류를 형성하여 노즐을 통과하면서 대기압까지 팽창을 하여 작동유체를 고속으로 가속시켜 노즐출구로부터 추력을 얻는 방식으로 차세대 초고속 선박추진장치이다. 본 연구에서는 80노트를 낼 수 있는 선내관통형(buried type vessel) 램제트의 최적 노즐형상데이터를 이용하여 제반변수(벽마찰계수, 가스속도, 기포반경, 대기온도, 질량유량비, 디퓨저면적비, 작동유체의 속도구배)의 변화가 추진특성에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4721-4726
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• 2010

본 논문은 압축기 인버터 주파수 제어에 따른 CO2용 수냉식 열펌프의 성능 특성에 대해서 실험적으로 조사하였다. 실험장치는 압축기, 가스냉각기, 팽창밸브, 증발기, 내부 열교환기, 수액기로 구성된다. 실험장치에 사용된 모든 열교환기는 동관으로 제작된 이중관식 대향류형이다. 가스냉각기와 증발기는 2.4 m인 소시험부 6개와 4개로 각각 구성된다. 실험결과를 요약하면, 우선 증발기와 가스냉각기의 입구온도와 냉매유량이 일정한 조건하에서 압축기 인버터 주파수가 증가할수록 압축비와 토출압력이 증가한다. 또한 인버터 주파수가 증가할수록 난방능력과 압축일량은 증가하는 반면 성능계수는 감소한다. 그리고 증발기 입구 2차유체의 온도가 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 증가함에 따라 압축비와 압축일량은 감소하지만 질량유량, 난방능력, 성능계수는 증가한다. 위의 이러한 경향은 종래의 프레온계 냉매 시스템의 성능 변화와 유사하다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.