• 제목/요약/키워드: Natural Gas engine

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천연가스 예혼합 분위기 내 디젤 연소의 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of Diesel Combustion in condition of Premixed Natural gas)

  • 서현욱;전충환
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.141-142
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    • 2014
  • This numerical study was carried out to optimize dual fuel combustion on natural gas-diesel in static chamber. Spray experiments conducted under conditions of premixed methan 0%, 5% and 10%. In the results, penetration decreases when premixed methane is increasing. Constants of numerical models were acquired from results of spray experiments to enhance accuracy of numerical study. And dual fuel engine simulation was implemented by using AVL-FIRE with acquired constants.

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선박용 가스엔진의 NOx 배출량예측에 관한 연구 (Prediction of NOx emission for marine gas engines)

  • 장하식;이지웅;이강기;최재성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.658-665
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    • 2014
  • 선박용 디젤엔진에서 천연가스의 사용기술은 NOx, SOx 및 GHG의 배출을 단독으로 크게 삭감할 수 있는 기술이다. 특히 셰일가스의 등장으로 가스의 공급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 추진기관용 2행정기관에의 이용이 적극적으로 개발 검토되고 있다. 가스엔진의 출력성능은 디젤기관과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며 연료소비율은 약간 개선되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 배기특성에 있어서는 연소기술에 따라서 다른 성능을 나타내고 있으며 희박연소기술에 의하여 NOx 배출량은 85%정도의 감축이 가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가스엔진의 연소생성물의 발생량을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 희박연소의 영향은 물론 예혼합연소와 확산연소에 의한 영향도 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 실린더 내 상태변화는 2영역모델(Two-zone model)을 이용하고 열발생율 패턴은 Wiebe 함수를 이용하며, 공연비를 입력데이터로 하여 다양한 연소조건에서의 배기생성물의 발생량 예측을 가능하게 하였다.

대형 직접분사식 CNG기관의 희박한계 확장에 관한 연구 (A Study on Expansion of Lean Limit for Heavy-Duty DI Engine with Compressed Natural Gas)

  • ;이광주;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.735-740
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    • 2011
  • 본 연구에서는 직접분사식 CNG기관의 희박한계를 보다 확장하여 고효율 및 저배기 공해를 실현시키고자 실린더 내에 고압의 천연가스를 직접분사함과 동시에 흡입과정 중 흡기관 내에 소량의 저압천연가스를 보조분사하는 경우의 희박한계 확장 및 제반특성에 대해 검토하였다. 그 결과, 흡기보조분사가 없을 경우 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.4 까지였으나, 흡기보조분사율이 5~15% 정도에서는 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.5 까지 확장되었다. 이는 흡기보조분사에 따른 혼합기의 혼합율 향상에 기인한 것으로 해석하였다. 연소기간은 줄어들었지만, 흡기보조분사의 효과는 주연소기간에서 조기연소기간보다 강하게 나타났다.

Performance Analysis and Emission Characteristics of a Bi-fuel Using Spark Ignition Engine

  • Mahmud, Md. Iqbal;Cho, Haeng-Muk
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권3호
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    • pp.351-359
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    • 2010
  • Bi-fuel system in a spark ignition engine (SIE) is a rising phenomena in today's automobile technology. In a gasoline driven vehicle, alternatively adoption of compressed natural gas (CNG) could be used as a potential substitute to meet the energy requirement and this is possible by some minor changes in the hardware of the existing engine. Gasoline engine is widely used in the passenger cars, light, medium and heavy duty vehicles but the consumption status of the petroleum is decreasing worldwide and at the same time environmental pollution from automobiles is seriously establishes as a threat for every nation in respect to global warming and climate changes. Now-a-days most vehicles operate using CNG for its popularity stems, clean burning properties and cost effective solution compared to other alternative fuels. It refers as a good gaseous fuel because of its high octane number and self ignition temperature. Though the power output is slightly lesser than the gasoline fuel; its thermal efficiency is better than the gasoline for the same SIE. The research paper highlights the reduction of CO, reasonable outcomes of HC emissions with minor increase in $NO_x$ emissions compared with the gasoline fuel to bi-fuel mode in the SIE that meets the emission challenges.

대형 수소-천연가스 기관의 수소첨가율에 따른 노크발생 한계압축비 (The Limit Compression Ratio of Knock Occurring by $R_{dH2}$ in the Heavy Duty Hydrogen-CNG Fueled Engine)

  • 김용태;이종태
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.84-91
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    • 2006
  • A heavy duty hydrogen-natural gas fueled engine can obtain stable operation at ultra lean conditions and reduce emissions extremely. Reduction of $CO_2$ in its engine is one of the most benefit. In this study, rate of hydrogen addition($R_{dH2}$) and compression ratio($\varepsilon$) were investigated including performance of this engine. As results, it was found that phenomenon of pressure oscillation when increasing $R_{dH2}$ and $\varepsilon$, it means occurring knock. It consider that pressure oscillation was increased due to fast burning speed of hydrogen. Even if same compression ratio, pressure oscillation was remarkable increased according to increasing $R_{dH2}$. Therefore, limit compression ratio of knock occurring was reduced by increasing $R_{dH2}$.

대형 천연가스 엔진의 고유량 MPI 분사기 개발 (Development of High Flow MPI Gas Injector for Heavy Duty Natural Gas Engine)

  • 이석환;이진욱;지강훈;최민호;노윤현
    • 한국가스학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 2009
  • 천연가스는 전세계적으로 매장량이 풍부하며 청정성과 경제성을 동시에 갖춘 연료로써 향후 자동차용 연료로 널리 사용될 전망이다. 천연가스를 사용하는 엔진의 출력 및 배출가스 특성을 최적화하기 위해서는 연료량 제어가 필수적이며 이를 위해서는 분사기의 성능이 매우 중요하다. 본 연구에서는 대형 가스엔진에 고유량을 공급할 수 있는 가스분사기를 직접 개발하여 실제 엔진에 장착하여 기존의 고유량 가스분사기와 성능을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 가스분사기는 듀티 증가에 따라 선형적인 유량 특성을 지니고 있음을 파악하였으며 이를 통해 분사량 제어성이 우수하다는 것을 확인하였다. 또한 듀티 10% 미만의 조건에서도 분사유량은 선형성을 지니고 있으며 제어성도 우수하다.

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발전용 소형가스터빈 블레이드 공진 안정성 평가 (Evaluation of Blade Resonance of 5MW Power Generation Gas Turbine)

  • 안성종;박누가;윤태준;석진익
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.433-438
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    • 2011
  • Doosan has been developing a 5MW class gas turbine engine, DGT-5. Campbell diagram has been used for prediction of possible occurrence of resonances of rotating machinery. The Campbell diagram consists of blade natural frequency and excitation frequency. In this paper, modal characteristics of compressor and turbine blades are investigated and Campbell diagram is obtained. We calculated compressor and turbine blade's natural frequency using ANSYS tool. The result has been verified through test.

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운전조건 변화가 HCNG 엔진용 삼원촉매 전환효율에 미치는 영향 (Effect of Operating Condition Change on the Conversion Efficiency of TWC with HCNG Engine)

  • 김창기;이성원;이의형;박철웅;이선엽;최영;이장희
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.40-46
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    • 2015
  • 이론공연비방식 엔진은 삼원촉매를 이용하여 유해배기가스를 매우 효과적으로 저감시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 삼원촉매는 높은 정화효율을 보이는 공연비범위가 좁기 때문에 엔진에서의 공연비 제어가 매우 중요하다. 본 연구에서는 삼원촉매 성능을 평가하기 위하여 다양한 운전영역에서 삼원촉매의 전환효율을 비교 분석하였다. 최적의 전환효율을 보이는 당량비를 확인하기 위하여 당량비 제어값 변화에 의한 전환효율을 살펴보았다. 실험결과 당량비 제어를 통하여 각 운전조건에서 NMHC, CH4, CO 및 NOx의 전환효율이 95%이상 나타내는 최적 운전조건을 찾을 수 있었다. 동등한 배기가스 온도 조건에서는 출력이 증가할수록 최적당량비가 선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

중대형 수소-천연가스 기관의 수소혼합율 변화에 대한 연소 및 배기특성 (An Investigation of Combustion and EmissionCharacteristics in Heavy-Duty Hydrogen-CNG Engine)

  • 임희수;김윤영;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.276-282
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    • 2003
  • A hydrogen enriched CNG engine can be stably operated at ultra lean condition and reduce emission extremely. It also has advantage to increase gradually the use of hydrogen for the coming hydrogen-energy age. In this studies, the combustion and emission characteristics of heavy-duty hydrogen-CNG engine were investigated to verify the enhancement of performance by enriched hydrogen into natural gas. The results showed that a hydrogen-CNG engine could achieve ultra lean operation and low emission, while power was reduced by the decrease of intake air flow.

The Performance and Emissions Analysis of a Multi Cylinder Spark Ignition Engine with Gasoline LPG & CNG

  • Chauhan, Bhupendra Singh;Cho, Haeng-Muk
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.33-38
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    • 2011
  • The introduction of alternative fuels is beneficial to overcome the fuel shortage and reduce engine exhaust emissions. LPG and CNG are relatively clean fuel and considered as most promising alternative automotive fuels worldwide because of its emission reduction potential and lower fuel price compared to gasoline. Now a day’s adaptation of dual fuel approach is the growing as common trend. The two fuels can be successfully implemented with existing gasoline engine with little modification. The present study was done to analyze the performance and emissions analysis of a multi cylinder spark ignition engine fuelled with the benefits of CNG and LPG aseffective alternate automotive fuels by simply using them in an unmodified petrol engine. The test results indicate, the energy content of CNG and LPG is the most limiting factor in acceptance for fuel economy and performance reasons. Thermal efficiency was high for CNG lowest for gasoline and LPG between the two. BSFC, CO and HC were low and NOx was high for CNG and low for gasoline, LPG lies between the two.