A Common-Rail Direct Injection (CRDI) system for high speed diesel engines was developed to meet reductions of noise and vibration, emission regulations. High pressure in the common rail with electric control allows the fuel quantity and injection timing to be optimized and controlled throughout a wide range of engine velocity and load conditions. In this study, CRDI system analysis model which includes fuel and mechanical systems was developed using commercial software, AMESim in order to predict characteristics for various fuel injection components. The parameter sensitivity analysis such as throttle size, injection rate, plunger displacement, supply pressure of fuel injection for system design are carried out.
본 논문에서는 충돌형 분사기를 장착한 연료 과잉 가스발생기에서 수행한 설계점 및 탈설계점 연소시험의 전반적인 결과에 대하여 논하였다. 가스발생기는 충돌형 분사기와 추진제 공급 메니폴드로 구성된 분사기 헤드, 물냉각 채널을 가진 연소실, 혼합을 증가시키는 turbulence ring, 온도 및 압력을 측정하는 링, 그리고 노즐로 구성되었다. 여러 운영조건에서 연소시험은 성공적이었으며 가스발생기 손상은 발생하지 않았다. 체류시간 4~6msec 정도에는 출구온도변화가 거의 없었지만 압력변동에 따라 출구온도는 변하였다. 측정되는 압력, 유량 그리고 노즐목 크기로 계산한 연소효율는 출구에서 측정한 온도의 제곱근에 비례하는 관계식을 저 혼합비 가스발생기에서도 갖고 있었다. 가스발생기의 O/F 비 변화에 가장 민감하게 출구온도가 변화하였으며 이에 대한 관계식을 도출하여 향후 설계 기초 자료로 활용되게 하였다.
Multi-injection scheme is being applied to GDI combustion to reduce PM and PN emission to meet the EU7 regulation. However, very short injection duration encounters the ballistic injection region, which injection quantity does not increase linearly with injection duration when applying multi-injection. In this study, numerical studies were conducted to reveal the cause of ballistic injection and the effect of design parameters on ballistic region using 1-D simulation, AMESim. Injection rate and injection quantity were compared with experiment to validate the established model, which showed the accuracy with 10% error. The model revealed that the tendency of ballistic region coincides with the needle motion behavior, which means that parameters at the upper part of needle such as electro-magnetic force, needle spring force and needle friction force have dominant effect on ballistic injection. To figure out the effect of electro-magnetic and needle friction force on ballistic, those parameters were varied to plus and minus 10% with model. The result showed that those parameters clearly changed the ballistic region characteristics, however, the impact became insignificant for outside of ballistic region, which means that the ballistic injection is mainly influenced by initial motion of injector needle.
The paper focuses on conception and development of complex systems composed mainly by a pump syringe subsystem and an electronically injector that facilitates patients saving data operation for medical staff use. We successfully developed conventional approaches for medical system staff requirements, such as system boundary conditions. Decisions at a given level are studied. We propose a complex system architecture, based mainly on patients collected data and ordered stepper injection parameters. System is successfully simulated and prototyped. Design and implement tests are accomplished, the proposed system ensures both the electric syringe pump and the electric injector operation. In addition, this new system introduces several additional options as patient database development and automation injection operation. Development and software operating tests to create a visualization control interface are validated. The solution performs syringe function and electronic injector. User can manage a syringe in two C modes of technology. We propose a program composed of two linked parts. If an error such radiologist bad target selection is made, an image with lower intrinsic quality emerges. Developed Shoot syringe different electronic cards are simulated and prototyped, in addition, maps are driven, prototype. All tests results are accomplished.
In this study, injection quantity, rate and spray image of multiple injections which are important design parameters for a piezo type injector have been investigated. Interval of injections and a number of injections in multiple injection strategy has been controlled to verify interaction of each injection. Spray characteristics of multiple injections have been researched through optical process with a high speed camera in a high pressure chamber. In addition, a method of RMS(Root Mean Square) process has been used for comprehending the distribution of injection easily. As a result, in case of piezo type injector, characteristics of injection quantity according to charging voltage and the difference of injection quantity between single and triple injection were confirmed. Also, injection rate for increasing injection duration was confirmed. And spray characteristics of multiple injections were improved; multiple injections were possible in a shorter time interval between each injection. With this study, a possibilities of more accurate multiple injection control would be expected.
액체추진제 추력기에 사용되는 인젝터 분무액적의 2차원 공간분포 특성을 이중모드 위상도플러속도계(dual-mode phase Doppler anemometry, DPDA) 기법을 적용하여 고찰하였다. 분무액적의 속도, 난류강도, Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD), 수밀도, 그리고 체적플럭스 등의 분무분열특성 매개변수 변이를 정량화 하여 인젝터 분무의 거시적 거동을 규명한다. 본 연구는 추력기의 성능특성 이해는 물론 새로운 추력기의 설계기반 구축에 기여할 수 있을 것이다.
An experimental investigation has been carried out to examine the influence of injector design variables and operating conditions on the resultant drop size for triplet impinging streams injectors. The variables studied in this investigation are pressure drop, impinging angle, orifice length to diameter ratio, and impinging point distance. Droplet-size data are obtained using water as the propellant simulant by Malvern Particle Analyzer System. Drop size decreases with increasing impinging angle and pressure drop while other injector parameters remain constant at the same point. But it is found that there is no noticeable droplet-size change which results from change in orifice length to diameter ratio or impinging point distance within the investigated range.
본 논문은 복잡한 제어장치 없이 비교적 간단한 마찰식 메카니즘을 이용하여 약물 주입량을 정확하게 제어할 수 있는 공압식 약물주입기 구동장치의 해석과 설계를 다룬다. 다물체 해석 기법을 적용하여 약물주입기의 모델을 구성하였고, 이에 대한 동역학 해석을 통해서 구동 메카니즘의 형상, 스프링강성, 마찰특성 등과 관련된 여러 가지 설계인자들이 약물주입성능에 미치는 영향을 분석하여 이를 시제품 설계에 반영하였다. 약물주입기가 100만회 사용에 대한 내구성을 평가하기 위한 내구시험을 실시하였고, 100만회 구동 후 약물주입기의 변위와 초기상태의 변위를 비교하여 제안한 메카니즘이 충분한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.
로켓 엔진 분사기 성능에 주요한 영향을 미치는 설계 인자 파악을 위해 이중 와류 동축형 분사기의 연소 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 본 시험에서 적용한 강제 냉각 구리 노즐은 모델 연소기를 재 사용할 수 있도록 하였다. 연소 특성에 큰 영향을 미치는 함몰 길이 변화에 따른 연소 특성 변화 파악을 위해 두 가지 종류의 분사기가 제작되어 시험에 사용되었다. 함몰 길이의 변화는 분사기의 연소 시험 시 수력학적 특성뿐만 아니라 연소 효율에 많은 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 함몰 계수가 2인 경우 내부 혼합이 이루어지며 이는 함몰 계수가 1인 경우에 대비하여 연소 효율이 증가하며, 안정된 연소 특성을 보였다 그러나 동일한 추진제 유량을 분사하기 위해 요구되는 압력 차이가 내부 혼합이 이루어지는 경우 상대적으로 상승하는 것으로 밝혀졌다.
차세대 로켓 엔진의 추진제중 하나로 부각되어지고 있는 메탄 엔진의 연소 특성을 파악하기 위하여 가스메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 로켓 엔진의 인젝터를 설계/제작 하였다. 동축 스월/전단형 인젝터를 채택하여 제작하였으며, 상용 해석 프로그램인 Fluent를 사용하여 유동해석을 수행한 결과를 바탕으로 인젝터의 주요 변수들을 선정하였다. 제작된 인젝터는 수류실험을 통하여 미립화와 분무특성을 파악하였고, 설계점에서의 연소실험을 수행하여 점화 및 연소 안정성을 확인하였다. 또한, 혼합비(O/F ratio)를 변화시켜가며 연소 실험을 수행하여 특성 속도($C^*$)와 연소실 압력 섭동 값을 이용하여 연소 특성 및 안정성을 평가하였다. 실험 결과 모든 혼합비 영역에서 평균적으로 90% 이상의 높은 연소 효율을 보였고, 압력 섭동 값이 2% 미만으로 연소안정성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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