• 제목/요약/키워드: Combustion Dynamic Characteristics

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엔진제어를 위한 수학적 모델의 컴퓨터 해석 (Computer Analysis of Mathematical Model for Engine Control)

  • 김유남;우광방
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권9호
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    • pp.724-732
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    • 1989
  • The structure of engine and its interaction are investigated and the construction of mathematical model for the performance evaluation is presented and then simulated. The total system is classified as air-fuel inlet element, intake manifold, combustion, and engine dynamics and their control function are schematically evaluated. Because of the model structure with general engine function and computer simulation of the chosen engine, physical characteristics of the corresponding engine and the engine data of normal operation state are used. According to the study, it is possible to predict the mixture rate by by the difference in the mass of fuel and air into cylinder and to evaluate and trace dynamic characteristic of operation state under various operating condition. The model characteristic under the transient operating condition makes it possible to effectively evaluate the operation of actual engine through the result of simulation.

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생활 주변에서 사용되는 건축용 목재의 연소성 (Combustion Properties of Construction Lumber Used in Everyday Life)

  • 우태영;유지선;정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권2호
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    • pp.37-43
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    • 2017
  • 이 연구에서는 4종의 삼나무, 스프러스, 나왕, 레드파인 시험편을 콘칼로리미터(Cone calorimeter, ISO 5660-1, 2)와 연기밀도시험기(ASTM E 662)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 그 결과, 삼나무가 착화시간이 가장 빨랐고 평균열방출율($HRR_{mean}$)이 $58.52kW/m^2$으로 가장 낮게 나타났다. 그리고 레드파인의 평균열방출율($HRR_{mean}$)이 $71.75kW/m^2$으로 가장 높게 나타났다. CO 발생량에서는 나왕과 삼나무가 가장 많이 발생하였고, 반대로 $CO_2$ 발생량에서는 레드파인과 스프러스가 가장 많이 발생하였다. 동적방법에서의 총연기방출율은 레드파인이 연기가 가장 많이 발생하였고, 스프러스가 가장 적게 발생하였다. 정적방법에서의 연기밀도는 레드파인이 훈소(Non-flaming) 방식과 불꽃(Flaming) 방식에서 가장 높았다. 나왕은 훈소(Non-flaming) 방식에서 2번째로 연기가 많이 발생한 데 반하여 불꽃(Flaming) 방식에서는 가장 적게 발생한 것을 알 수 있었다. 열방출율 측면에서 화재위험성은 4가지 시험편 중 레드파인이 가장 높았다. 연기발생 관점으로 보아도 동적인 방식과 정적인 방식 모두 레드파인이 화재 위험성이 가장 높은 재료였다.

서로 다른 램제트 흡입구에 따른 공기역학적 특성 연구 (The Study of Aerodynamic Characteristics of Ram-jet with Different Intake)

  • 박순종;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • 고체연료 램제트 추진의 경우 간단한 구조에 비해 높은 성능과 추진력을 얻을 수 있는 매력적인 추진기관이다. 본 연구의 목적은 두가지 유형의(스파이크 & 피토) 흡입구에 대한 공기역학적 특성을 파악함에 있다. 마하수 3.0의 실험조건에서 연소실의 압력과 $0^{\circ}$$4^{\circ}$의 받음각의 변화에 따라 흡입구 벽면의 압력값을 측정하였다. 본 연구는 초음속 유동장치와 쉴리렌 시스템을 이용하여 수행되었으며 동일 실험조건에서 스파이크 형이 피토 형보다 약 2배 높은 전압력 회복율을 나타내었다. 전산유체 해석을 통하여 흡입구 내부흐름을 실험결과 값과 비교 분석하였다.

동축형 스월-제트 인젝터의 음향가진에 따른 동특성 (Dynamic Characteristics of Coaxial Swirl-Jet Injector with Acoustic Excitation)

  • 배진현;김태성;정석규;정찬영;최정열;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.691-698
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    • 2017
  • 본 연구에서는 스피커를 사용하여 Jet와 Swirl 유동에 각각 가진을 가함으로써 기체-기체 동축형 제트-스월 인젝터의 Injector transfer function (ITF)을 측정하였다. Feed system의 길이를 변화시켜감에 따라 ITF를 측정한 결과 섭동이 가해진 유동이 흐르는 공간의 공진주파수에서 ITF의 peak가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. Jet 유동을 변화시키면서 Jet 유동에 가진을 줄 때, ITF의 크기는 감소하다가 56 slpm 이후부터는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, Jet와 Swirl 유동의 속도차가 클수록 ITF의 크기가 커지는 것을 확인할 수 있었다. Swirl 가진 시에는 Jet 유동이 증가함에 따라 ITF가 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 후단에서 일정 유량 대비 가진 에너지가 감소하기 때문이며, 이러한 차이는 후단의 Hot wire anemometer가 인젝터 중심축에 위치하기 때문이다.

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동축형 스월-제트 분사기의 음향가진에 따른 동특성 (Dynamic Characteristics of Coaxial Swirl-jet Injector with Acoustic Excitation)

  • 배진현;김태성;정석규;정찬영;최정열;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.99-107
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    • 2018
  • 본 연구에서는 제트 유동 증가에 따라 스피커로 제트와 스월 유동에 각각 가진을 가하여 기체-기체 동축형 제트-스월 분사기의 분사기 전달함수(Injector Transfer Function, ITF)을 측정하였다. 공급시스템의 길이를 변화시켜 ITF를 측정한 결과 공급시스템의 공진주파수에서 피크가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 제트 유동에 가진을 줄 때, 제트 유동이 증가함에 따라 ITF의 크기는 감소하다가 다시 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 두 유동의 속도차가 클수록 ITF의 크기가 증가하였다. 스월 가진 시 제트 유동이 증가함에 따라 ITF가 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 후단에서 일정 유량 대비 가진 에너지가 감소하기 때문이다.

구획화재에서 환기조건의 변화가 화재특성에 미치는 영향(Part I: FDS의 성능평가) (Effects of Ventilation Condition on the Fire Characteristics in Compartment Fires (Part I: Performance Estimation of FDS))

  • 황철홍;박충화;고권현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.131-138
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    • 2010
  • 실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기화재 및 환기부족화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. FDS(Fire Dynamic Simulator)의 화재현상 예측성능을 검토하기 위하여 실험과 수치해석에서 얻어진 온도 및 화학종의 농도에 대한 상세한 비교가 이루어졌다. 과환기화재 및 환기부족화재의 전반적인 특성은 연소효율, 총괄당량비뿐만 아니라 고온 상층부에서 측정된 온도 및 화학종의 농도분포에 의해서도 명확하게 구분되었다. 과환기화재에서 FDS는 온도 및 화학종의 농도에 관한 실험결과를 정량적으로 매우 잘 예측하였다. 반면에 환기부족화재의 경우, 시간 증가에 따른 $CO_2$의 감소 및 CO의 증가와 같은 비정상적 화학적특성의 예측에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 정상상태 구간의 시간 평균된 온도 및 화학종의 농도는 실험결과를 적절히 잘 예측하였다. 위 결과로 부터 FDS는 과환기 화재 및 환기부족화재의 특성을 예측하는데 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

4WD HEV의 회생제동 제어로직 개발 (Development of Regenerative Braking Control Algorithm for a 4WD Hybrid Electric Vehicle)

  • 여훈;김동현;김달철;김철수;황성호;김현수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.38-47
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    • 2005
  • In this paper, a regenerative braking algorithm is proposed to make the maximum use of the regenerative braking energy for an independent front and rear motor drive parallel HEV. In the regenerative braking algorithm, the regenerative torque is determined by considering the motor capacity, motor efficiency, battery SOC, gear ratio, clutch state, engine speed and vehicle velocity. To implement the regenerative braking algorithm, HEV powertrain models including the internal combustion engine, electric motor, battery, manual transmission and the regenerative braking system are developed using MATLAB, and the regenerative braking performance is investigated by the simulator. Simulation results show that the proposed regenerative braking algorithm contributes to increasing the battery SOC, which recuperates 60 percent of the total braking energy while satisfying the design specification of the control logic. In addition, a control algorithm which limits the regenerative braking is suggested by considering the battery power capacity and dynamic response characteristics of the hydraulic control module.

이상감지 상관계수를 이용한 선박디젤기관의 고장진단시스템에 관한 연구 (The Fault Diagnosis of Marine Diesel Engines Using Correlation Coefficient for Fault Detection)

  • 김경엽;김영일;유영호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.18-24
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    • 2011
  • 본 논문은 선박 감시 시스템에서 수집된 데이터를 통계적 분석을 통해 고장유무를 진단할 수 있는 통계적 방법 기반의 고장진단시스템을 제안한다. 이를 위해 선박엔진데이터를 연소계통, 열교환계통, 그리고 전동기 및 펌프계통으로 분류하고 이들 데이터 간 상관계수를 분석하여 고장진단을 위해 필요한 전문가지식기반의 진단테이블을 도출한다. 고장진단성능을 테스트하기 위해 실제 운항데이터에 고장의 원인이 될 수 있는 외란을 삽입하여 고장유무를 판단하며 이를 사용자편의의 인터페이스로 제공하기 위해 VC++로 고장진단시스템을 구현한다.

마이크로 튜브 연소기의 연소특성에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study of Combustion Characteristics Inside a Micro-Tube Combustor)

  • 오창보;최병일;한용식;김명배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1352-1359
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    • 2005
  • Unsteady simulations were performed to investigate the flame structure and the dynamic behavior of a premixed flame exposed to the wall heat loss. A 3-step global reaction mechanism was adopted in this study. Simulations were performed for two tube combustors with inner diameters($d_i$) of 1mm and 4mm. The material of tube combustor was assumed to be a Silicon Nitride($Si_{3}N_4$). The heat loss from the outer tube wall was controlled by adjusting the amount of convective and radiative heat loss. A conical premixed flame could be stabilized inside a tube of $d_i=4mm$. The flame stability inside a tube of $d_i=4mm$ combustor was not much sensitive to the amount of heat loss. In case of a tube of $d_i=1mm$, an oscillating flame was observed in very low heat loss condition and a flame could not be sustained in realistic heat loss condition.

KSR-III 주엔진 연소시험 Cyclogram에 대한 고찰 (A Study on the Cyclogram for the Firing Test of KSR-III Liquid Rocket Engine)

  • 한영민;조남경;박성진;이수용;이대성
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • 액체로켓 엔진에서 작동초기인 연소기 내의 점화를 결정하는 추진제의 공급 순서는 엔진의 안정적인 운영에 필수적이다. 본 논문에서는 KSR-III 주엔진의 점화 순서에 대해 간략히 설명하였고, 점화순서를 결정하는 시험측정인자에 대한 종류 및 측정 신뢰성에 대해 살펴보았다. 점화 cyclogram에서 중요한 추진제의 공급시간을 정확히 결정하기 위해 엔진의 메니폴드 체적과 유량에 관련된 충전시간, 그리고 밸브 개폐시간에 대해 논의하였다. 또한, 점화에 있어 연료나 산화제 공급의 순서를 다르게 하는 경우 점화초기 엔진의 연소 특성에 대해 기술하였다. 측정변수에 의해 결정된 점화 cyclogram으로 연소시험을 수행한 결과에 대해 간략히 기술하였다.