• 제목/요약/키워드: Fuel evaporation rate

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Electron-beam 증발법으로부터 증착속도 및 열처리 온도에 따른 $LiCoO_2$ 박막의 충방전 특성 (Charge/discharge characteristics of $LiCoO_2$ thin film prepared by electron-beam evaporation with deposition rate and annealing temperatures)

  • 남상철;조원일;조병원;윤경석;전해수
    • 전기화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.46-49
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    • 1999
  • Electron-beam 증발장치를 이용하여 리튬 박막 2차 전지 양극용 lithium cobalt oxide 박막을 제조하였다. Stainless steel -기판 위에 입혀진 $LiCoO_2$ 박막은 열처리 과정을 거쳐 잘 발달된 hexagonal 구조의 (003)면을 나타냈으며, 3.9 V 부근에서 전위 평탄 영역이 나타났다. $LiCoO_2$, 박막은 증착속도가 증가함에 따라 Li/co 조성비가 양론비에 근접하였으며, $15{\AA}/s$의 증착속도로 제작한 경우 높은 방전용량을 나타내었다. 열처리 온도가 증가함에 따라 용량이 증가하여 $700^{\circ}C$에서 최대 값을 나타내었으나, 그 이상의 온도에서는 기판과의 반응 때문에 방전용량이 현저히 감소하였다. 박막 내부의 리튬과 코발트의 불균일한 조성은 초기 방전용량의 감소를 가져왔다.

Ag 집전체를 적용한 평판형 SOFC 단전지 (Single Cell Stacked Planar Type SOFC Assembled Using a Ag-Current Collector)

  • 조남웅;황순철;이인성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.720-726
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    • 2007
  • Current collectors of SOFC play a significant role on the performance of power generation. In this study a single cell stacked SOFC was assembled using Ag-mesh as a cathode current collector, and evaluated its performance. No gas leakages of the single cell stack occurred in the tests of gas detection and OCV measurement. The OCV and initial power of the stack were 1.09V and $0.45W/cm^2$, respectively, under the flow rates of air at 2,500 cc/min and $H_2$ at 1,000 cc/min at the test temperature of $750^{\circ}C$. A degradation rate of 44.0% was measured during the prolonged time of 307 h. The relatively low durability of the tested single cell stack was found to be the evaporation of Ag-mesh at the current corrector.

PistonCavity 형상에 따른 충돌분류의 분무거동 (The Behavior of Impinging Spray by Piston Cavity Geometry)

  • 이상석;김근민;김봉곤;정성식;하종률
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.211-219
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    • 1996
  • In a small high-speed D. I. diesel engine, the injected fuel spray into the atmosphere of the high temperature is burnt by go through the process of break up, atomization, evaporation and process of ignition. These process are important to decide the emission control and the rate of fuel consumption and out put of power. Especially, in the case of injected fuel spray impinging on the wall of piston cavity, the geometry of piston cavity gives great influence the ignitability of injected fuel and the flame structure. Ordinary, the combustion chamber of driving engine have unsteady turbulent flow be attendant on such as the change of temperature, velocity and pressure. So the analysis of spray behavior is difficult. In this study, the spray was impinged on the wall of 3 types of piston cavity such as Dish, Toroidal, Re-entrant type, in order to analyze the combustion process of impinging spray precisely and systematically. And hot wire probe was used for analyze non-steady flow characteristics of impinging spray, and to investigate the behavior of spray, the aspects of concentration c(t), standard deviation σ(t) and variation factor(vf) was measured with the lapse of time.

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고온고압 환경에서 케로신 연료의 물성치변화 및 분무특성연구 (Thermal Properties and Spray Characteristics of Kerosene Fuel at High Temperature and Pressure)

  • 변용우;손민;구자예
    • 한국분무공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.94-99
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    • 2010
  • The object of this investigation is to study the thermal properties and spray characteristics of kerosene fuel in high temperature and pressure conditions. In order to investigate the thermal properties and spray characteristics, KIVA3 and SUPERTRAPP have been used at the same time. The thermal properties of kerosene has been calculated in high temperature and pressure condition using SUPERTRAPP. The study of spray characteristics has been conducted at both original properties of KIVA3 and calculated properties. The evaporation rate was increased in proportion to pressure when the calculated properties were used. However, the effect of pressure was not shown in the case of using original properties. So the calculated properties are more effective than original properties in high temperature and high pressure condition.

정적 연소기 내 가솔린 직접 분사 시 분무 및 연소특성에 관한 연구 (A Study of Injection and Combustion Characteristics on Gasoline Direct Injection in Constant Volume Chamber)

  • 김경배;강석호;박기영;서준협;이영훈;김대열;이성욱
    • 한국분무공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.113-120
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    • 2012
  • It is being more serious problems that the pollutant and the greenhouse gas emitted from the internal combustion engines due to the increasing demand of automobiles. To counteract this, as one of the ways has been studied, GDI type engine, which is directly injected into the combustion chamber and burns by a spark ignition that chose the merits of both gasoline engine and diesel engine, was appeared. The combustion phenomena in this GDI engine is known to contribute to combustion stability, fuel consumption reduction and reductions of harmful substances of exhaust gas emission, when the fuel spray of atomization being favorable and the mixture formation being promoted. Accordingly, this study analyzed the affection of ambient temperature and fuel injection pressure to the fuel by investigate the visualization of combustion, combustion pressure and the characteristic of emission, by applying GDI system on the constant combustion chamber. As a result, as the fuel injection pressure increases, the fuel distribution in the combustion chamber becomes uniform due to the increase of penetration and atomization. And when ambient temperatures in the combustion chamber become increase, the fuel evaporation rate being high but the penetration was reduced due to the reduction of volume flux, and confirmed that the optimized fuel injection strategy is highly needed.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

농용(農用) 디이젤 엔진 연료(燃料)로서의 에타놀 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) (Technical Feasibility of Ethanol as a Fuel for Farm Diesel Engines)

  • 유관희;배영환;유수남
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제6권2호
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    • pp.1-8
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    • 1982
  • The objective of this study was to find out the technical feasibility of ethanol-diesel fuel blends as a diesel engine fuel. Fuel properties essential to the proper operation of a diesel engine were determined for blends containing several concentrations of ethanol in No. 2 diesel fuel. A single-cylinder diesel engine for a power tiller was used for the engine tests, in which load, speed and fuel consumption rate were measured. The fuels used in tests were No. 2 diesel fuel and a blend containing 10-percent ethanol and 90-percent No. 2 diesel fuel. The results of the study are summarized as follows. 1. It was not possible to blend ethanol and No. 2 diesel fuel as a homogeneous solution even though anhydrous ethanol was used. The problem of blending ethanol in No. 2 diesel fuel could be solved by adding butanol about 5% of the amount of ethanol in the blends. 2. Because ethanol had a much lower boiling point ($78.3^{\circ}C$ under atmospheric pressure) than a diesel fuel, it was necessary to store ethanol-diesel fuel blends airtight in order to prevent them from evaporation losses of ethanol. 3. The addition of ethanol to No. 2 diesel fuel lowered the fuel viscosity and the cetane rating, but a blend of 10% ethanol and 90% diesel fuel had a viscosity and a cetane rating well above the KS minimum values for No. 2 diesel fuel. 4. At the rated speed, the specific fuel consumption of No.2 diesel fuel was lower than that of the 10% ethanol blend for the almost entire range of load. However, under the overload condition the specific fuel consumption was lower for the 10% ethanol blend. 5. Under the variable-speed full-load tests, both fuels produced approximately the same torque and power. At the speeds of 1600rpm or below, the specific fuel consumption of No. 2 diesel fuel was lower than that of the 10% ethanol blend. At the speeds of 1600rpm or above, however, the specific fuel consumption was lower for the 10% ethanol blend. 6. At the ambient temperature above $15^{\circ}C$, the use of the 10% ethanol blend in the engine created a vapor lock in the fuel injection pump and stalled the engine. The vapor locking problem was overcome by chilling the surroundings of the fuel injection pump and the cylinder head with water.

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액적 배열의 증발과 착화에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Evaporation and Ignition of in-line Array Liquid Droplets)

  • 김충익;송기훈
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.37-47
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    • 1999
  • 부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

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우라늄-카드뮴 합금의 제조 및 증류거동에 대한 연구 (A Study on the Fabrication of Uranium-Cadmium Alloy and its Distillation Behavior)

  • 김지용;안도희;김광락;백승우;김시형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.261-267
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    • 2010
  • 고온 야금 핵연료 재활용 공정이라고 불리는 파이로 프로세싱은 전망 있는 핵연료 재활용 기술로써 잘 알려져 왔다. 파이로 프로세싱은 증가된 핵확산저항성과 경제적 효율 때문에 미래 원자력 시스템에 있어서 중요하다. 파이로 프로세싱의 기본적인 개념은 핵확산저항성을 향상시키는 악티나이드 그룹의 회수로 볼 수 있다. 파이로 프로세싱에서 중요한 공정 중 하나인 전해제련공정은 사용후핵연료로부터 우라늄과 악타나이드를 같이 회수하는 공정이다. 본 연구에서는 수직형 카드뮴 증류장치를 제작하였다. 773~923K, 0.01torr 이하의 압력조건에서 카드뮴의 증류속도는 $12.3{\sim}40.8g/cm^2-h$를 나타내었다. 고순도 아르곤 분위기의 글러브 박스에서 LCC 전해법으로 우라늄-카드뮴 합금을 제작하였다. 순수한 카드뮴과 우라늄-카드뮴 합금중의 카드뮴 증류거동을 조사하였다. 본 연구에서 얻을 수 있었던 카드뮴 증류거동 연구결과를 카드뮴 증류 공정의 개발에 이용할 수 있을 것이다.

디젤엔진에서 디젤-에탄올-바이오디젤 혼합연료의 분무 및 연소 특성에 관한 연구 (A Study on the Spray and Combustion Characteristics of Diesel-ethanol-biodiesel Blended Fuels in a Diesel Engine)

  • 박수한;연인모;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.76-84
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    • 2010
  • The aim of this study is to analyze the effect of the ethanol blending in diesel-ethanol blended fuels on the spray and combustion characteristics in a common-rail four-cylinder diesel engine. For the analysis of the spray characteristics, the spray images were obtained using a high speed camera with metal-halide lamps. From these spray images, the macroscopic spray characteristics such as the spray tip penetration and spray cone angle were investigated. Also, the combustion characteristics including the combustion pressure and the rate of heat release were studied with the analysis of the exhaust emissions in diesel-ethanol blended fuel driven diesel engine. It can be confirmed from the experiment on spray characteristics of diesel-ethanol blended fuels that the increased ethanol blending ratio induced the decrease of the spray tip penetration after the end of the injection. The spray cone angle slightly increased by the blending of ethanol fuel. In the experiment on atomization characteristics, the ethanol blending caused the improvement of the diesel atomization performance. On the other hand, at the same engine load condition, the increase of the ethanol blending ratio lead to lengthen the ignition delays, and to decrease the peak combustion pressure and the rate of heat release. Totally, the combustion and emission characteristics of ULSD and DE10 showed similar characteristics. However, in the case of DE20, CO and HC rapidly increased, and $NO_x$ decreased. It can be believed that 20% ethanol disturbed the combustion of diesel-ethanol blended fuel due to the low cetane number and evaporation.