Recently, as people pay attention to the environmental pollution, the emission of diesel engine has become a serious problem. Diesel Oxidation Catalysts(DOC) were experimentally investigated for the purification of pollutants exhaust emission from the diesel engine. In this study, the conversion efficiency of exhaust gas was investigated with various washcoat materials of the DOC. It was formed that CO conversion efficiency depended on temperature, but THC conversion was dominated by temperature and space velocity. Conversion efficiency of THC and CO increased with the addition of ZSM-5 in the washcoat, whereas these conversion efficiency decreased by adding Nd and Ba additives. $V_2O_5$ additive had the thermal stability for high temperature. Thermal durability of the catalyst was improved as increase of $V_2O_5$ additive.
In order to find out the potential of LP gas as a substitute fuel for small fm engine, experiments were carried out with a four-stroke spark-ignition engine which was modified from a kerosene engine mounted on the power tiller. Performance characteristics of kerosene and LP gas engine such as torque, volumetric efficiency fuel consumption rate, brake thermal efficiency, exhaust temperature, and carbon monoxide and hydrocarbon emissions were measured and analyzed under various levels of engine speed and compression ratio. The results were summarized as follows. 1. It showed that forque of LPG engine was 41% lower than that of kerosene engine with the same compression ratio, but LPG engine with compression ratio of 8.5 it was showed similar torque level to kerosene engine with compression ratio of 4.5. 2. Fuel consumption of LPG engine was reduced by about 5.1% and thermal efficiency was improved by about 2% compared with kerosene engine with the same compression ratio. With the incrasing of compression ratio in LPG engine fuel consumption rate decreased and thermal efficiency increased. 3. Exhaust temperature of LPG engine was about 15% lower than that of kerosene engine. Concenrations of emissions from LPG engine was affected insignificantly by compression ratios, and carbon monoxide emissions from the LPG engine was not affected by engine speed so much. The carbon monoxide and hydrocarbon emissions from LPG engine were about 94% and 66% lower than those of kerosene engine, respectively.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.37
no.3
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pp.243-248
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2013
Internal combustion engines typically expel 30%-40% of the energy supplied by fuel to the environment through their exhaust system. Therefore, further significant improvements in the thermal efficiency of IC engines are possible by recovering the waste heat from the engine exhaust gas. With this fact in mind, a numerical simulation was carried out to investigate the potential of using thermoelectric generation with an internal combustion engine for waste heat recovery. Physical parameters such as the exhaust temperature and mass flow rate were evaluated in the exhaust system, and the optimum location for inserting a thermoelectric generator (TEG) into the system was determined. The TEG will be located in the exhaust system and will use the energy flow between the warmer exhaust gas and the external environment. The optimum position of the temperature distribution and the TEG performance were predicted through numerical analysis. The experimental results obtained showed that the power output significantly increases with the temperature difference between the cold and hot sides of the TEG.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.1
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pp.15-22
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2014
Multiple devices have been installed to reduce exhaust emissions and to increase thermal efficiency. Those devices reduce the exhaust pipe opening area and increase the exhaust gas pressure. The pressure increase disturbs a gas flow and has a bad effect on the engine performance. However there is some study that NOx can be reduced with exhaust gas pressure increase. In this study an engine performance is tested with various opening ratios. The result shows that the fuel consumption rate is reduced in case of little amount of the pressure increase, and NOx is reduced with the pressure increase, while the concentration of the toxic exhaust gases are increased in the case of high back-pressure.
A double pipe grain heater using engine exhaust gas as a heat source was developed. The performance of the grain heater was examined with soybeans as a test material experimentally and numerically using a mathematical model constructed. The following conclusions were drawn: 1. The modified screw conveyor used in the grain heater has a characteristic of decreasing capacity with increasing speed at speeds above 60 rpm. Operation with speeds below 60 rpm is recommended. 2. Heating soybeans by the heater at soybean flow rate up to 100 kg/hr, inlet temperature of the exhaust gas to the heater are recommended as above $400^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, and $200^{\circ}C$ roughly for a 2, 5, and 10 kW engine, respectively. 3. Temperature increments of soybean by the heater at soybean flow rates ranged from 25 to 100 kg/hr are in the ranges of $6^{\circ}C-35^{\circ}C$, $15^{\circ}C-88^{\circ}C$, and $15^{\circ}C-140^{\circ}C$ with exhaust gas from a 2, 5, and 10 kW engine, respectively, at an exhaust temperature of $500^{\circ}C$. 4. Thermal efficiency of the heater at soybean flow rates ranged from 25 to 100 kg/hr are in the ranges of 35-37%, 28-34%, and 20-29% with exhaust gas from a 2, 5, and 10 kW engine, respectively. 5. The grain heater can be used to heat the other grain, also, without any bad effect from the exhaust gas used as a heat source.
Recently, the number of PET cyclotrons has increased in Korea. A cyclotron mainly produces $^{18}F$, which is used for the production of [$^{18}F$]FDG, a cancer diagnostic radiopharmaceutical. For radiation protection, the discharge control standard under the Nuclear Safety Act limits the radioactive concentration of $^{18}F$ in the exhaust discharged from a nuclear power utilization facility to below $2,000Bq\;m^{-3}$. However, the radioactive concentration of $^{18}F$ discharged during [$^{18}F$]FDG production at the cyclotron facility at Chosun University is maintained at about $1,500Bq\;m^{-3}$ on average, which is 75% of the concentration limit of the discharge control standard, and temporarily exceeds the standard as per the real-time monitoring results. This study evaluated the performance of the exhaust filter unit of the cyclotron facility at Chosun University by assessing the concentration of $^{18}F$ in the exhaust, and an experiment was conducted on the discharge reduction, where $^{18}F$ is discharged without reacting with the FDG precursors during [$^{18}F$]FDG synthesis and is immediately captured by the [$^{18}F$]FDG automatic synthesis unit. Based on the performance evaluation results of the exhaust filter at the cyclotron facility of Chosun University, the measured capture efficiency before and after the filter was found to be 92%. Furthermore, the results of the discharge reduction experiment, where the exhaust $^{18}F$ was immediately captured by the [$^{18}F$]FDG synthesizer, showed a very satisfactory 94.3% reduction in the concentration of discharge compared to the existing discharge concentration.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.22
no.3
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pp.1-11
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2014
The aim of this study is to investigate the effect of SCR reactor on the exhaust emissions characteristics in order to develop a urea-SCR aftertreatment system for reducing $NO_x$ emissions. The experiments are conducted by using a flue tube LPG steam boiler with the urea-SCR aftertreatment system. The urea-SCR aftertreatment system utilizes the ammonia converted from 17% aqueous urea solution injected in front of SCR catalyst as a reducing agent for reducing $NO_x$ emissions. The equivalence ratio, urea injection amount, ammonia slip and $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load are applied to discuss the experimental results. In this experiment, the average equivalence ratio is calculated by changing only the fuel consumption rate while the intake air amount is constantly fixed at $25,957.11cm^3/sec$. The average equivalence ratios are 1.38, 1.11, 0.81 and 0.57 when boiler loads are 100, 80, 60 and 40%. The $NO_x$ conversion efficiency is raised with increasing urea injection amount, and $NH_3$ slip is also boosted at the same time. Consequently, the $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load should be examined in combination with urea injection amount and $NH_3$ slip. The results are calculated by 89, 85, 77 and 79% for the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%. The appropriate amount of urea injection for the respective boiler load can be not discussed by only $NO_x$ emissions, and should be determined by considering the $NO_x$ conversion efficiency, $NH_3$ slip and reactive activation temperature simultaneously. In this study, the urea amounts of 230, 235, 233 and 231 mg/min are injected at the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%, and the final $NH_3$ slips are measured by 8.48, 5.58, 11.97 and 11.34 ppm at the same conditions. THC emission is affected by the SCR reactor under other experimental conditions except 100% engine load, and CO emission at only 40% engine load. The rest of exhaust emissions are not affected by the SCR reactor under all experimental conditions.
The aim of this study is to compare the effectiveness of turbo chargers on engines for off-road use when combined with WGT and VGT technologies. The effectiveness of turbo chargers was measured and performance was compared using a functional model. Exhaust characteristics were compared using WGT and VGT technologies through a gas analyzer. Results showed VGT technology was more effective at high RPM compared to WGT technology. When it came to maximising turbo performance, VGT was more effective than WGT in every test. WGT and VGT produced similar exhaust NOx levels, whereas the VGT was more effective on the PM.
International Journal of Aerospace System Engineering
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v.1
no.1
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pp.44-47
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2014
This study proposes a development for the nano silver adhesive, which is applicable to high efficiency LED(light-emitting diode) light. The important issue of LED light is heat exhaust from LED. Generally, the middle area of LED light is increased up to 380K. Therefore, the bottleneck between LED chip and heat sink are caused by high temperature. In this work, the adhesive material between LED Chip and heat sink was newly developed for improvement of bottleneck. The nano silver was adopted to solve heat problem of chip on board package for LED light. In order to evaluate the performance of the nano silver adhesive, the thermal analysis was performed. Moreover both adhesive performance and heat exhaust were verified through the prototype test. From the experimental test results, it is found that the developed nano silver adhesive has the high performance.
Since the characteristics of combustion and pollutant in Diesel engines were mainly affected by the characteristics of in-cylinder gas flow and fuel spray, an understanding of those was essential to the design of the D.I. Diesel engines. The improvement of volumetric efficiency of air charging into combustion chamber is a primary requirement to obtain better mean effective pressure of an engine. Since the air resistances in intake and exhaust flow passages, valve lift and valve shape influence greatly to the volumetric efficiency, it is very important to investigate the flow characteristics of intake and exhaust port which develops air motion in the combustion chamber. This paper presents the results of an experimental investigation of steady flow through the various kinds of commercial cylinder head ports, and the development procedures of HHI's H21/32 prototype cylinder head ports.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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