• 제목/요약/키워드: Exhaust Temperature

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역방향 2차 공기 주입 방식을 적용한 소각 연소로의 Thermal NOx 및 CO 배출특성에 대한 축소모형실험 연구 (Experimental Study on Thermal NOx and CO Emission in a Laboratory-Scale Incinerator with Reversed Secondary Air Jet Injection)

  • 최종균;최우성;신동훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.503-510
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    • 2016
  • 일반적으로 연소로는 연료의 연소과정에서 NOx, CO등의 공해물질을 배출한다. 본 연구는 소각연소로를 대상으로 2차 공기를 연소가스 흐름의 역방향으로 주입시키는 방법의 NOx 및 CO 배출특성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 주요변수는 1, 2차 공기의 유량비와 2차 공기의 투입 방향으로 설정하였다. 변수에 따른 NOx 및 CO 배출특성을 묘사하기 위해서 축소모형실험 연구를 수행하였다. 실험결과 1차 공기유량이 감소하고 2차 공기유량이 증가할수록 NOx가 감소되다가 일정 유량비 이상에서 다시 NOx가 다소 증가하는 형태가 나타났다. 역방향으로 빠른 유속의 2차 공기가 투입될 때 연소로 내부에 유동 재순환이 발생하여 혼합이 증가하고 이로 인해서 온도 영역이 고르게 분포되는 것으로 나타났으며 그 결과로서 thermal NOx의 저감 효과를 확인할 수 있었다. CO는 2차 공기가 역방향에서 높은 비율로 투입되는 조건이외에서는 측정되지 않았다. 측정된 경우도 CO의 농도는 2 ppm 이내로 안정적인 연소 조건으로 나타났다.

250℃ 이하 배기관에서 우레아 수용액의 암모니아 전환율 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Characteristics of Ammonia Conversion Rate of Urea Aqueous Solution in 250℃ Exhaust Pipe)

  • 구건우;박홍민;홍정구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.177-182
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    • 2015
  • 디젤 엔진과 산업용 보일러에서의 질소산화물(NOX) 배출은 환경오염을 유발시키는 주요물질 중의 하나이다. 이러한 질소산화물 발생을 저감시키기 위한 방법으로 후처리 기술 중의 하나인 우레아 선택적 촉매 환원(Urea-SCR)기술이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 선박용 디젤엔진의 배기가스 조건을 모사한 실험실 스케일의 실험장치를 통해 우레아 수용액의 열분해 특성에 대해 고찰하였다. 40 wt. %의 우레아 농도를 가진 우레아 수용액을 사용하였고, 모사가스의 온도와 유속변화, 우레아 수용액의 유량에 따른 총 전환율 뿐만 아니라 암모니아($NH_3$)와 이소시안산(HNCO)의 전환율 차이를 알아보았다. $210^{\circ}C$$250^{\circ}C$ 모사가스 온도에서 체류시간에 따라 암모니아의 전환율이 이소시안산의 전환율보다 높게 나타남을 확인하였다.

Temporal distribution, influencing factors and pollution sources of urban ambient air quality in Nanchong, China

  • Zhou, Hong;Li, Youping;Liu, Huifang;Fan, Zhongyu;Xia, Jie;Chen, Shanli;Zheng, Yuxiang;Chen, Xiaocui
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권3호
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    • pp.260-267
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    • 2015
  • The $PM_{10}$, $SO_2$ and $NO_2$ mass concentrations were obtained over five years from monitoring stations across Nanchong, a southwest city in China. Changes in urban air quality over time, as well as the factors influencing that change, were evaluated based on air pollutant concentrations, the Air Pollution Index (API), and the Comprehensive Pollution Index (P). The results showed that the total annual mean $PM_{10}$, $SO_2$ and $NO_2$ concentrations over the five years studied were $61.1{\pm}1.1$, $45.0{\pm}3.9$ and $34.9{\pm}4.9{\mu}g{\cdot}m^{-3}$, respectively. The annual mean concentrations displayed a generally decreasing trend; lower than the annual mean second-level air quality limit. Meanwhile, the annual mean API values were in a small range of 52-53, the air quality levels were grade II, and P values were 1.06-1.21 less than the slight level ($P{\leq}1.31$). Total monthly mean $PM_{10}$, $SO_2$, $NO_2$ concentrations, and API and P values were consistently higher in winter and spring than during autumn and summer. The results of a correlation analysis showed that temperature and pressure were the major meteorological factors influencing pollution levels. Pollution sources included industrial coal and straw burning, automobiles exhaust and road dust, fireworks, and dust storms.

Powder Metallurgy for Light Weight and Ultra-Light Weight Materials

  • Kieback, B.;Stephani, G.;Weiβgarber, T.;Schubert, T.;Waag, U.;Bohm, A.;Anderson, O.;Gohler, H.;Reinfried, M.
    • 한국분말재료학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.383-389
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    • 2003
  • As in other areas of materials technology, the tendency towards light weight constructions becomes more and more important also for powder metallurgy. The development is mainly driven by the automotive industry looking for mass reduction of vehicles as a major factor for fuel economy. Powder metallurgy has to offer a number of interesting areas including the development of sintered materials of light metals. PM aluminium alloys with improved properties are on the way to replace ferrous pars. For high temperature applications in the engine, titanium aluminide based materials offer a great potential, e.g. for exhaust valves. The PM route using elemental powders and reactions sintering is considered to be a cost effective way for net shape parts production. Furthermore it is expected that lower costs for titanium raw materials coming from metallurgical activities will offer new chances for sintered parts with titanium alloys. The field of cellular metals expands with the hollow sphere technique, that can provide materials of many metals and alloys with a great flexibility in structure modifications. These structures are expected to be used in improving the safety (crash absoption) and noise reduction in cars in the near future and offer great potential for many other applications.

스파크 점화기관 냉간 시동시 플라즈마 광촉매 복합장치에 의한 탄화수소 화합물 저감에 관한 실험적 연구 (The Study of the Effects of Nonthermal Plasma-Photocatalyst combined Reactor on Hydrocarbon Decomposition and Reduction during Cold Start and Warm-up in a SI Engine)

  • 이택헌;전광민;전배혁;신영기
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.169-178
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    • 2001
  • Among the recent research ideas to reduce hydrocarbon emissions emitted from SI engines till light-off of catalyst since cold start are those exploiting non-thermal plasma technique and photo-catalyst that draws recent attention by virtue of its successful application to practical use to clean up the atmosphere using the feature of its relative independence on temperature. Based on the previous research results obtained with model exhaust gases using an experimental emissions reduction system that utilizes the non-thermal plasma and photo-catalyst technique, further investigation was conducted on a production N/A 1.5 liter DOHC engine during cold start to warm-up. For the effects of non-thermal plasma-photocatalyst combined reactor, 10% concentration reduction was achieved with the fuel component paraffins, and the large increase in non-fuel paraffinic components and acetylene concentrations were similar to those of base condition. However the absolute value was locally a bit higher than those of base condition since the products was made from the dissociation and decomposition of highly branched paraffins by plasma-photocatalyst reactor. Olefinic components were highly decomposed by about 75%, due to these excellent decompositions of olefins which have relatively high MIR values, and the SR value was 1.87 that is 30% reduction from that of base condition, then, the photochemical reactivity was lowered.

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수직 Rayleigh 유동내의 입자 거동 해석 (Analysis of Particles Motion in Vertical Rayleigh Flow)

  • 고석보;전용두;이금배
    • 설비공학논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.447-456
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    • 2007
  • Suspended particles behavior when they go through a vertical riser with heat transfer is of significant concern to system designers and operators in pneumatic transport, various processes such as in chemical, pharmaceutical and food industries. When it comes with the energy system, that knowledge is critical to the reliable design practices of related equipment as heat exchangers, especially in the phase of system scale-up. Without haying a good understanding of the related physics, many scale-up practices based on their pilot plant experience suffer from unexpected behaviors and problems of unstable fluidization typically associated with excessive pressure drop, pressure fluctuation and even unsuccessful particle circulation. In the present study, we try to explain the observed phenomena with related physics, which may help understanding of our unanswered experiences and to provide the designers with more reliable resources for their work. We selected hot exhaust gas with solid particle that goes through a heat exchanger riser as our model to be considered. The effect of temperature change on the gas velocity, thermodynamic properties, and eventually on the particles motion behavior is reviewed along with some heat transfer analyses. The present study presents an optimal riser length at full scale under given conditions, and also defines the theoretical limiting length of the riser. The field data from the numerical analysis was validated against our experimental results.

다단연소를 이용한 저 NOx 버너의 연소특성에 관한 연구 (An Experimental Study on the Combustion Characteristics in Low Emission Multi-Staged Oil Burner)

  • 안국영;김한석;조은성
    • 연구논문집
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    • 통권27호
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    • pp.101-108
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    • 1997
  • The characteristics of combustion and emissions in multi-staged oil burner have been experimentally studied for the various range of equivalence ratios, drop sizes and fuel formulations. Malvern system was used to measure droplet size of fuel. Light fuel oil and light fuel oil doped with pyridine($C_5H _5N$) were used to investigate the effects on fuel NOx emission. The emissions of NO and CO in exhaust gas and the flame temperatures were measured by the gas analyzer and thennocouples. NOx emissions were increased by increasing the excess air ratio (range:$lambda=1.1-1.4$) or decreasing the SMD of droplet in single-staged burner. In comparison with the single-staged burner, the emission of NOx in multi-staged burner was reduced by 50% but CO emission was slightly increased. It is found that multi-staged burner has a good capability in reducing thermal NOx resulting from the distributed heat release rate and lower flame temperature in fuel-rich and fuel-lean combustion zone. Moreover, the fuel NOx emission of the multi-staged burner is lower than that of single-staged burner, because multi-staged burner has fuel rich zone where fuel N is converted to $N_2$ more than NO. In 3-staged burner, the percentage of each stage combustion air have strong influence on emission characteristics. It is also found that NOx emission can be reduced by decreasing inner and outer air percentage or increasing middle air flow rate and CO emission is vice versa.

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사각 천장형 루버 디퓨저의 토출 각도에 따른 실내유동에 관한 연구 (Study on Indoor Flow According to Vane Angle of Square Ceiling Type Louver Diffuser)

  • 장헌덕;이대희;이진호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권7호
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    • pp.683-687
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    • 2012
  • 본 연구는 CFD 해석을 이용하여 사각 천장형 루버 디퓨저의 토출각도와 토출 유량에 따른 실내 공기유동 특성에 관한 것이다. CFD 툴은 상용프로그램인 ANSYS 13.0의 CFX를 이용하였다. 연구에 사용된 디퓨저는 적은 유량에서도 충분한 도달거리를 확보할 수 있도록 모델링하였으며, 실내 크기는 $6{\times}6{\times}2.7m$로 디퓨저의 대각선 방향으로 원형 배기구를 모델링 하였다. 토출 공기의 체적유량은 5.1CMM, 7.4CMM이며, 디퓨저의 토출각도를 $30^{\circ}$에서부터 $60^{\circ}$까지 $10^{\circ}$씩 변화하여 실내의 유동특성에 대하여 고찰하였다.

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.

873~1173 K에서 열처리된 강화흑연강(Compacted Graphite Iron, CGI)의 음향방출 특성 (Acoustic Emission of Heat Treated Compacted Graphite Iron under 873~1173 K)

  • 남기우;안병건;이수철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.415-421
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    • 2013
  • CGI는 주철보다 큰 강도 또는 작은 무게가 요구되는 응용에서 인기를 얻고 있다. 최근, 강화흑연강은 디젤 엔진 블록, 터보 하우징 및 배기 매니폴드에 사용된다. 이 논문은 873~1173 K에서 1~24 시간 동안 열화된 CGI340의 기계적 성질의 변화에 따른 음향방출 특성을 평가하였다. 연필심 파괴시험 결과에서, 탁월주파수 및 모재의 속도는 각각 97 kHz와 5,490 m/s이었다. 인장시험에서 모재는 상대적으로 높은 탁월주파수를 얻었다. 그러나 열처리된 재료, 열처리 시간이 길고, 열처리 온도가 높을수록, 낮은 주파수의 영역에서 얻어졌다. 이러한 현상은 장기간의 사용에 의해 나타난다.