• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.211-216
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• 2012

화석 에너지 고갈에 따라 에너지의 합리적 이용이 요구되면서 가용 에너지를 고려한 열에너지의 계단식 활용이 적극적으로 검토되고 있다. 이와 같은 배경에서 1 kW 급의 스털링 엔진을 기반으로 한 열병합발전 시스템이 분산 에너지 시스템을 구축하는 단위로서 제안되었다. 1 kW 의 용량은 가정용에 적합하며, 가정에서 활용하기 위해서는 공간을 작게 차지하도록 하면서도 소음과 유해가스의 배출을 철저하게 차단해야 한다. 이러한 조건들을 충족시키며 효율이 높은 시스템을 개발하기 위하여 슬롯 형태의 예혼합 버너를 제안하였고 버너의 연소 특성을 파악하기 위하여 일련의 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 화염의 형상을 촬영하여 연소부하 및 공기비에 따른 연소 모드를 관찰하였고 배가스를 분석하여 연소 모드에 따른 배기 특성을 연구하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권2호
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• pp.172-179
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• 1998

Valve lifter namely tappet is supported by lifter hole which is located upper side of camshaft in cylinder block transforms rotatic mvement of camshaft into linear movement and helps to open and shut the en-gine valve as an engine parts. The face of valve lifter which is continuously contacting with camshaft brings about abnormal wears such as unfair wear and early wear because it is severely loaded in the valve train system. These wears act as a defect like over-clearance and cause imperfect combustion of fuel during the valve lifting in the combustion chamber. Consequently this imperfect combustion makes the engine out-put decrease and has cause on air pollution. To prevent these wears therefore The valve lifter cast in me-tal developed into SiC ceramics valve lifter which has an excellence in wear and impact resistance As a results the optimum process conditions like injection condition mixture ratio and debonding process could be established. After sintering fine-sinered dual microstructure in which prior ${\alpha}$-SiC matches well with new SiC(${\beta}$-SiC) produced by reaction among the ${\alpha}$-SiC carbon and silicon was obtained. Based on the study it is verified that mechanical properties of SiC valve lifter are excellent in Vickers hardness 1100-1200 bending strength (300-350 Pa) fracture toughness(1.5-1.7 Mpa$.$m1/2) Through engine dynamo test-ing SiC valve lifter and metal valve lifter are examined and compared into abnormal phenomena such as early fracture unfair and early wear. It is hoped that this research will serve as an important springboard for the future study of heavy duty diesel engine parts developed by ceramics which has a good wear resis-tance relaibility and lightability.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.796-804
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• 2013

연소 및 추진 기관 공학 교육 과정의 일부로써 간단한 형태의 열기관인 감자총 (Potato Gun)의 제작, 시험 및 해석을 수행하였다. 정적 연소실의 화학 평형 해석을 이용하여 연소실의 압력을 계산하고, 팽창과정의 열역학 해석을 통하여 열에너지의 운동에너지로 변환되는 내탄도 과정을 계산하였다. 공기역학적 지식을 도입한 구형 탄도 궤적 해석을 통하여 비행거리를 추정할 수 있었으며, 이를 통하여 감자총의 에너지 변환 효율 및 혼합기의 당량비를 추정하였다. 본 과제는 재활용 자재를 이용하여 학부 수준에서 열-유체역학공학 지식을 활용하여 실습하고 학생들의 관심을 유발할 수 있는 적당한 예로 여겨진다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.88-96
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• 2008

Currently, due to the serious world-wide air pollution by substances emitted from vehicles, emission control is enforced more firmly and it is expected that the regulation requirements for emission will become more severe. A new concept combustion technology that can reduce the NOx and PM in relation to combustion is urgently required. This study used a split injection method at a 4 cylinder common-rail direct injection diesel engine in order to apply the partially premixed charge compression ignition combustion method without significantly altering engine specifications And it is investigated that the effects of the injection ratio and SCV(swirl control valve) to emission characteristics. From these tests, soot(g) and NOx(g) emission could be reduced to 40% and 92% compared to base engine performance at specified engine driving conditions(6 points with weight factors) according to application of split injection and SCV(swirl control valve).

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권2호
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• pp.107-117
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• 2005

A distributed hardware-in-the-loop simulation (HILS) platform is developed for designing an automotive engine control system. The HILS equipment consists of a widely used PC and commercial-off-the-shelf (COTS) I/O boards instead of a powerful computing system and custom-made I/O boards. The distributed structure of the HILS system supplements the lack of computing power. These features make the HILS equipment more cost-effective and flexible. The HILS uses an automatic code generation extension, REAL-TIME WORKSHOP$^{ (RTW$^{) of MATLAB$^{ tool-chain and RT-LAB$^{, which enables distributed simulation as well as the detection and generation of digital event between simulation time steps. The mean value engine model, which is used in control design phase, is imported into this HILS. The engine model is supplemented with some I/O subsystems and I/O boards to interface actual input and output signals in real-time. The I/O subsystems are designed to imitate real sensor signals with high fidelity as well as to convert the raw data of the I/O boards to the appropriate forms for proper interfaces. A lot of attention is paid to the generation of a precise crank/ earn signal which has the problem of quantization in a conventional fixed time step simulation. The detection of injection! command signal which occurs between simulation time steps are also successfully compensated. In order to prove the feasibility of the proposed environment, a simple PI controller for an air-to-fuel ratio (AFR) control is used. The proposed HILS environment and I/O systems are shown to be an efficient tool to develop various control functions and to validate the software and hardware of the engine control system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4137-4144
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• 2010

본 논문에서는 승용디젤엔진에서 유해배출물을 저감시키는 동시에 고연비를 달성하기 위하여 2단 터보과급기와 EGR 장치를 장착한 디젤엔진에 대하여 EGR 배열 방식이 EGR율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위하여 AMESim을 사용하였고 엔진 부품을 위하여 IFP Engine Library를 사용하였다. 고압, 저압, 반저압의 3가지 배열 방식이 고려되었다. 일반적으로 많이 사용되는 고압 방식과 저압 방식의 EGR 배열이 공연비 21에서 각각 6.4%, 10.0%의 EGR율을 보인 반면, 두 방식의 혼합형인 반저압 EGR 배열 방식의 EGR율은 18.0%의 값을 보였다. 따라서 2단 터보과급기와 EGR 장치를 장착한 엔진 설계시 엔진 성능과 유해배출물 발생량의 관점에서 반저압 방식 EGR 시스템이 적절함을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.42-53
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• 2009

가스터빈 엔진을 모사하기 위한 프로그램을 2차원 CFD 코드를 기반으로 개발 하였다. 압축기와 터빈은 k-$\omega$ SST 난류 모델의 2차원 NS(Navier Stokes) 코드를 이용하였고, 연소기는 lumped method 화학 평형 코드를 바탕으로 완전 혼합 상태에서 연소효율 100%로 가정된 케로신 공기 반응의 생성물 중 대표적인 10종류를 몰분율을 계산, 당량비에 따른 연소기 온도를 예측하였다. 압축기, 터빈에서 로터의 회전에 의한 비정상 유동 현상은 mixing-plane 기법을 이용한 경계면 처리로 그 효과를 나타내었고, 압축기는 연소기로 온도 압력을 주고, 연소기는 터빈으로 온도와 질유량을 전달하나 압력의 변화가 없는 것으로 가정하였다. 이를 바탕으로 아음속 조건에서의 압축기 입구 조건과 터빈 출구 조건, 회전수, 연소기의 당량비를 주는 것만으로 엔진의 성능이 계산 될 수 있는 통합 코드를 구성하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권3호
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• pp.243-257
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• 2016

The increase of air traffic volume has brought an increasing amount of issues related to carbon and NOx emissions and noise pollution. Aircraft manufacturers are concentrating their efforts to develop technologies to increase aircraft efficiency and consequently to reduce pollutant discharge and noise emission. Ultra High By-Pass Ratio engine concepts provide reduction of fuel consumption and noise emission thanks to a decrease of the jet velocity exhausting from the engine nozzles. In order to keep same thrust, mass flow and therefore section of fan/nacelle diameter should be increased to compensate velocity reduction. Such feature will lead to close-coupled architectures for engine installation under the wing. A strong jet-wing interaction resulting in a change of turbulent mixing in the aeroacoustic field as well as noise enhancement due to reflection phenomena are therefore expected. On the other hand, pressure fluctuations on the wing as well as on the fuselage represent the forcing loads, which stress panels causing vibrations. Some of these vibrations are re-emitted in the aeroacoustic field as vibration noise, some of them are transmitted in the cockpit as interior noise. In the present work, the interaction between a jet and wing or fuselage is reproduced by a flat surface tangential to an incompressible jet at different radial distances from the nozzle axis. The change in the aerodynamic field due to the presence of the rigid plate was studied by hot wire anemometric measurements, which provided a characterization of mean and fluctuating velocity fields in the jet plume. Pressure fluctuations acting on the flat plate were studied by cavity-mounted microphones which provided point-wise measurements in stream-wise and spanwise directions. Statistical description of velocity and wall pressure fields are determined in terms of Fourier-domain quantities. Scaling laws for pressure auto-spectra and coherence functions are also presented.

• 한국안전학회지
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• 제10권3호
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• pp.120-129
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• 1995

직접분사엔진에서 기상과 분무액적간의 유동특성 및 분무특성에 미치는 선회비의 영향에 대하여 수치해석 하였다. 정적인 환경에서는 분무초기를 제외하고는 계산과 실험결과가 잘 일치하였다. 운전상태에서는 연료분사 기간동안 속도장의 영향이 증가하여 스쿼시유동의 중요성이 상대적으로 감소하였다. 선회비가 증가할수록 높은 난류에너지가 연소실내에 분포되며 분무액적이 확산되고 기상과의 상호작용이 강해져서 증발률이 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.405-412
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• 2012

MCFC 발전시스템에서 연소기는 연료극의 배가스 중에 포함된 미반응 가스를 연료로 사용하여 공기극에 $H_2O$와 $CO_2$ 농도가 높은 고온의 혼합가스를 공급하는 역할을 한다. 하지만 이러한 배가스는 가연한계 이하로 내려가게 되어 통상적인 연소방식에 의한 완전연소가 어렵기 때문에 이를 해결하기 위하여 촉매연소기를 사용한다. 완전연소 및 이에 다른 공해물질의 저감 특성에 따라 최근 촉매연소는 환경친화적인 연소방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 MCFC 발전시스템의 BOP 시스템에 적용되는 촉매연소기에 대한 실험연구를 수행하였다. 본문에서는 실험장치를 설명한 후 촉매연소 시스템의 설계변수, 즉, $H_2$ 연료 첨가에 따른 연료조성, 유입가스의 온도, 과잉 공기비, 촉매의 종류, 그리고 시동 스케줄에 따른 촉매연소 특성을 고찰하였다.