• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제7권7호
• /
• pp.54-65
• /
• 1999

In this study, the flow field, spray structure, and combustion process were investigated in a direct injection diesel engine having an offset bowl in a combustion chamber. The KIVA-3V code was used in this study. In order to obtain accurate results, a droplet atomization model, wall impingement model, and ignition delay concept were added to KIVA-3V code. The results showed that the offset bowl engine had a large vortex flow. The direction of this flow counteracted to the direction of fuel injection in one side of combustion chamber. It decreased local turbulent kinetic energy and eventually nonuniform combustion was resulted in an offset bowl engine. In comparison with a center bowl engine case, the peak cylinder pressure was decreased about 6%. Finally , the effect of swirl on combustion was investigated in an offset bowl engine . As the became stronger, the nouniform characteristics in combustion were increased.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제26권5호
• /
• pp.554-564
• /
• 2002

A newly designed combustion chamber of diesel engine with a modified piston crown was prepared for the purpose of investigation for reduction of NO emission. It was intended to realize 2-stage combustion that is to keep fuel rich condition during early stage of combustion and fuel lean condition during next stage. The engine was tested on various conditions concerning exhaust gas emissions especially about NO emission and simultaneously fuel consumption rate. It was found that the engine with 2-stage combustion type piston emits significantly low NO at various speed and torque compared with conventional engines, but it raised points at issue in CO and smoke emissions with fuel consumption rate. The increasing of injection pressure on 2 stage combustion type diesel engine affects on CO and smoke emission considerably to reduce but slightly on NO to increase. The effect of 2-stage combustion was better at low speed than at high speed.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 2004

A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the exhaust emission characteristics of homogeneous charge, stratified pattern and inhomogeneous charge under various conditions using gas chromatography. In the case of homogeneous charge condition, the $CO_2$ concentration is proportional to excess air ratio and overall charge pressure, the $CO_2$ concentration is proportional to excess air ratio and the UHC concentration is inversely proportional to ignition time and overall charge pressure. In the case of stratified pattern, the RI(rich injection) condition shows better exhaust emission characteristics, especially $CO_2$, than that of HI (homogeneous injection) or LI (lean injection) conditions. In inhomogeneous charge conditions, when initial charge pressure is increased, $CO_2$ and UHC concentration is reduced but $O_2$ concentration is increased. And when the excess air ratio of initial charge mixture is 3.0, UHC and $CO_2$concentration show lowest values.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.153-159
• /
• 2007

The performance of a direct-injection type diesel engine often depends on the strength of air flow in the cylinder, shape of combustion chamber, the number of nozzle holes, etc. This is of course because the process of combustion in the cylinder was affected by the mixture formation process. In the present paper, high speed photography was employed to investigate the effectiveness of holes penetrated from the bottom of cavity wall to piston crown for some more useful utilization of air. The holes would function to improve mixing of fuel and air by the increase of air flow in the cylinder. The results obtained are summarized as follows, (1) Activated first of the combustion by shorten of ignition timing and rapid flame propagation (2) Raised the combustion peak pressure, more close to TDC the formation timing of peak pressure.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.47-53
• /
• 2017

우주 발사체의 발사 실패 원인 중 가장 대표적인 것이 연소불안정 현상이다. 연소불안정은 연소실 내부의 압력 섭동과 열방출 섭동의 상호작용으로 인하여 연소실 내부의 압력 섭동이 크게 증폭되는 현상을 말하며, 이러한 현상이 심해지게 되면, 엔진의 폭발 또는 비행체의 추락 등이 일어나게 된다. 이러한 연소불안정 현상을 예측하고 회피하기 위해서는 현상의 이해가 반드시 필요하며, 이를 위해 국내외적으로 연소불안정에 대해 수치적, 이론적, 실험적인 접근을 통한 연구가 많이 진행되고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.345-350
• /
• 2017

디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.163-167
• /
• 2008

30톤급 액체로켓엔진 연소기 연소시험을 통해 측정된 압력섭동 특성에 대한 결과를 제시하였다. 연소실 압력과 O/F비를 변화시키면서 수행된 46회의 연소시험의 결과를 바탕으로 30톤급 연소기의 연소 안정성을 대해 평가하였다. 정상 연소과정에서 발생하는 압력섭동 RMS 값이 연소실 압력의 2.6% 이내로서 정상상태에서 연소현상이 안정적임을 보여주었다. 또한 펄스건 강제교란을 통한 압력섭동의 감쇠 시간 계산결과가 3.5 msec 이내라는 것을 통해 동적으로 안정적인 연소기임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.328-340
• /
• 1991

본 연구에서는 혼합기를 연소실 내로 공급하기 전에 필터를 이용하여 일정 크 기의 미립자를 제거함으로서 가능한 Mie산란의 영향을 감소시키고, 또 화학 발광의 영 향을 제거하기 위하여 광학장치의 개선 및 광학 필터를 사용하였다. 뿐만 아니라 연 소실 내의 배경광 및 반사산란광을 제거하기 위한 방법으로 입사창 및 연소실 내를 모 두 코팅을 하였다. 따라서 레이저 레일레이 산란을 이용하여 지금까지 나타난 문제 점들을 위와 같은 방법으로 개선하였을 뿐만 아니라 측정기술을 향상시켜 정적연소실 내에서의 온도를 측정함으로서 정적연소실 내에서의 온도측정이 가능하다는 것을 확인 하고, 또 그 적응성을 조사하는데 중점을 두어 실험을 하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1172-1177
• /
• 2004

The emission control of automobile has been intensified as a part of the countermeasure to decrease air pollution in the world. As the cars with an alternative fuel starts to get into the spotlight, the cars with low emission has been introduced and exhaust gas regulation forced in this country. These days, LPG vehicles, which infrastructure of fuel was already built up, and CNG vehicles are recognized for alternative fuel cars in this country. In this study, the constant volume combustion chamber was manufactured and used for experiments to obtain the combustion characteristics of propane mixture. The combustion characteristics was analyzed, with the change of supply conditions of propane fuel. Inside the combustion chamber, the maximum temperature increase with the initial pressure is going up. The burning velocity also seems to have the same characteristic as the temperature. However, the heat flux do not change much according to the theoretical correct mixture but it changes with the various initial temperature of the combustion chamber.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.54-58
• /
• 2017

연소불안정은 로켓엔진과 가스터빈을 포함하는 연소장치의 개발에 있어서 가장 심각한 문제 중의 하나이다. 특히, 연소실에서의 연소와 음향섭동과의 공진에 의해 야기되는 고주파 연소불안정은 하드웨어에 심각한 손상을 초래한다. 왜냐하면 고주파 연소불안정은 높은 압력섭동과 연소실 벽면으로의 과도한 열유속을 동반하기 때문이다. 따라서 연소불안정은 액체로켓엔진 개발에 있어서 반드시 해결되어야 하는 문제 중의 하나이다. 본 논문에서는 액체추진과학로켓(KSR-III) 및 한국형발사체(KSLV-II) 엔진 연소기 개발에 있어서 연소불안정의 경험 사례를 소개한다.