• 동력기계공학회지
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• 제16권5호
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• pp.55-62
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• 2012

Centrifugal compressors are widely used and each operating condition is different. However, it cannot be manufactured according to the every operating condition. In the this study, performance of compressor was evaluated with various rotational speeds of impeller and various stagger angles of diffuser in order to apply a typical model widely. A centrifugal compressor was designed and manufactured based on the design point. On this machines, an experiment was conducted and the performance was predicted at off-design point. The performance prediction was validated with the experimental result and the numerical result. Although the isentropic efficiency on the prediction was slightly lower than that on the experimental result due to the heat loss in the experiment, the pressure ratio was predicted well and also the predicted results were matched well with the numerical results. When the rotational speed of the impeller and the stagger angle of the diffuser were changed together, the compressor can be worked in the high efficiency region and avoided operating in the stall region.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권2호
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• pp.79-84
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• 2009

Turbocharger has been widely used in many passenger cars in application with diesel engines because of high power and fuel efficiency. However, flow-induced noise (whoosh or hissing noise) which is generated within a compressor during its operation at marginal surge line can deteriorate noise characteristics. Hissing noise excitation is associated with the generation of turbulence within the turbocharger compressor and radiated through the transmission path in a turbocharger system. In this study, a expansion muffler with lids is devised and installed in the transmission path to reduce the hissing noise. Acoustic and fluid dynamic characteristics for the muffler are investigated which are related to the unsteadiness of turbulence and pressure in the turbocharger system. A transfer matrix method is used to analyze the transmission loss of the muffler. A simple expansion muffler with lids is proposed for the reduction of high frequency component noise. Turbulence simulation is carried out by a standard k - ${\varepsilon}$ model. An optimal design condition of the muffler is obtained by extensive acoustic and fluid dynamic analysis on the engine dynamometer with anechoic chamber. A significant reduction of the hissing noise is achieved at the optimal design of the muffler as compared with the conventional muffler.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.47-52
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• 2016

Miller timing is one of the promising ways which can improve the fuel consumption of internal combustion engines. Indeed, Miller timing employing an early intake valve close is widely applied to large diesel and gas engines to enhance performance and reduce NOx emissions. In this study, performance evaluation is carried out by 1-D cycle simulation in order to estimate the effect of Miller CAM timing before BDC for a 32 L turbocharged diesel engine. To optimize Miller CAM timing, a single stage turbocharger is matched with an early intake valve close since boost pressure is a significant parameter that can control compression work in a turbocharged engine. The engine simulation result shows that there is enough potential to improve fuel consumption rate and also reduce NOx emissions at the same time.Abstract here.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.153-159
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• 2015

본 연구에서는 MEMS기술을 적용한 2W급 초소형 가스터빈엔진의 개발과 실제 연소 환경에서의 발전 가능성을 해석적, 실험적으로 입증하였다. 초소형 가스터빈엔진은 터보차저, 연소기, 발전기로 이루어져 있다. 터보차저는 각각 직경 10mm와 9mm의 MEMS 공정 압축기와 터빈으로 구성되어 있으며 발전코일 또한 MEMS공정으로 설계되었다. 제작된 압축기와 터빈은 정밀 기계 가공된 축과 공기 베어링으로 지지되고 회전하며, 회전축 끝단에 영구자석을 설치하여 발전을 하게 된다. 공기 베어링과 압축기를 통한 냉각 효과를 해석하여 연소기에서 발생한 열을 충분히 차단할 수 있는 것으로 분석되었고, 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.355-362
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• 2021

L.P SCR의 촉매 반응을 위해 선박의 발전기용 4행정 디젤엔진의 배기가스 온도를 높게 설계 할 수밖에 없었다. 본 연구의 목적은 밸브개폐시기와 연료분사시기를 조정을 통한 배기가스의 온도 감소가 L.P SCR의 운전조건을 만족시키고 고온으로 인한 발전기 엔진의 사고를 예방하기 위함이었다. 배기가스 온도를 하강시키기 위해 캠샤프트의 각도를 조정하고 연료분사펌프의 Shim을 추가하였다. 그 결과 최대폭발압력은 12.8 bar 증가하였고 터보차저 출구온도 평균값은 13.3 ℃ 하강하였다. 터보차저 출구에서 SCR 입구까지의 열손실을 감안하더라도 L.P SCR 운전조건인 SCR 챔버 입구 온도인 290 ℃를 만족하였다. 배기가스 온도 하강을 통해 디젤발전기의 안전운전이 가능하게 한 연구였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.547-553
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• 2016

선박용 디젤엔진 배기가스에 포함된 입자상물질(PM) 가운데서 블랙카본(BC)은 극지방의 해빙을 촉진시키고 온난화를 유발하는 원인물질로서 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 향후 예상되는 PM/BC 배출 규제에 선제적으로 대응하고, 저감기술 개발 및 실증을 위한 기초연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관의 배기관 수 포인트에서 PM을 샘플링하여 HR-TEM을 통해 그 구조와 특성을 분석하였다. 또한 배기가스 분석기를 이용하여 운전조건별 배기가스 내 유해물질의 배출 경향을 확인하였다. 분석 결과 엔진에서 배출된 PM의 구조는 구형 입자들의 촘촘하지 않은 체인형 결합으로 이루어져 있으며, 과급기로부터 멀어질수록 온도 저하에 의한 응집이 더 많이 관찰되었고 BC 특유의 graphitic 구조를 잃어가면서 점점 amorphous 구조를 띠는 경향이 나타났다. 또한 배기가스 분석을 통해 엔진 회전수가 증가할수록 배기 내 PM의 농도는 감소할 것으로 예측되었다.