• 제목/요약/키워드: combustion characteristic

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코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 버너의 연소 유동 특성 및 NOx 저감에 관한 연구 (A Study on the Combustion Flow Characteristic and NOx Reduction of the Exhaust Gas Recurculation Burner using Coanda Nozzles)

  • 하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.53-60
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    • 2017
  • 연소로에서 질소산화물을 저감하기 위하여 여러 가지 방법으로 연구가 진행되어 오고 있는데 그 중에 배기가스를 재순환하여 저감하는 방법이 있다. 본 연구는 배기가스를 재순환하는 방법으로 연소로 외부에 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환 유입하는 방법을 사용하였다. 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환하고 혼합가스는 연소로 접선 방향으로 투입하여 선회유동을 유발하는 특징을 가지는 배기가스 재순환 버너이다. 이러한 버너에서 연소로 내의 선회 유동 특성을 살펴보고 온도와 반응속도 분포를 살펴봄으로써 코안다 노즐을 이용한 재순환 버너의 연소 유동 특성을 규명하였다. 과잉공기계수와 코안다 노즐 간격을 변화하여 배기가스 재순환 유입량 특성을 살펴보았으며 과잉공기계수를 증가하면 재순환 유입량비가 증가하였고 코안다 노즐 간격을 증가하면 코안다 노즐 공기 출구에서 속도가 낮아져서 재순환 유입량이 감소한다는 특성을 알았다. 배기가스 출구에서 평균온도는 코안다 노즐 간격 변화에 거의 무관하며 과잉공기계수 증가에 따라 감소하는 것을 알았다. 이러한 특성으로 배기가스 출구에서 NOx 농도는 과잉공기계수 증가에 따라 현저히 감소하고 코안다 노즐 간격에는 상대적으로 영향이 적은 것으로 나타났다.

실내장식물 인테리어마감재의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Finishing Materials in Interior Decoration)

  • 조광현;이봉우;윤명오
    • 한국가스학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.10-18
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    • 2019
  • 실내장식물 인테리어 마감재에 대한 연소특성과 위험성을 ISO 5660-1 기준의 콘칼로리미터 장비와 ISO-TR-9122기준 FT-IR장비로 시험하였다. 콘칼로리미터 시험결과 바닥마감재 중 타일카페트(FF3)가 총방출열량(THR)이 $74.6mj/m^2$로 가장 높아 위험도가 크고, 최대 열방출률(PHRR)은 타일카페트(FF1)가 $726kW/m^2$로 연소가 쉽게 나타났다. FT-IR시험결과 CO, $CO_2$ 비는 타일카페트 (FF2, FF3) 5.996, 5.171 PPM 보다 롤카페트(FF1)가 8.146 PPM 으로 높아 독성 위험성이 큰 카페트 임을 알 수 있었다. 벽마감재의 경우 MDF합판(WF3)가 총방출열량(THR) $86.7mj/m^2$, 위험도가 크고 최대 열방출률(PHRR) $384kW/m^2$으로 착화가 쉽고, 독성지수도 5.5로 높게 나타났다. CO, $CO_2$의 비는 1.340~8,596 PPM으로 재료에 따라 많은 차이가 있지만 폴리에스터섬유판(WF4)이 8,596PPM으로 독성이 가장 높았다.

자동차용 PCV밸브내 유통특성에 의한 밸브응력 및 변형에 미치는 입출구 차압의 영향 (The Effect of In-Outlet Differential Pressure on a Valve Body Stress and Deformation by the Blow-by Gas Flow Characteristic in the PCV valve for Automobile)

  • 권오헌;이연원;송상민;이종훈;강지웅
    • 한국안전학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.36-41
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    • 2005
  • PCV(Positive Crankcase Ventilation) valve acts as a flow control valve to get a re-combustion of blow-by gas by having it flow from a crankcase to an inlet manifold suction tube. The blow-by gas of the crankcase should be eliminated or taken properly because it cause corrosion to critical parts, and contributes to increase crankcase pressure that can cause a drop in efficiency. The excessive stress and strain on the PCV valve that remove these harmful gas would be bring the difficult on the flow rate control and failure of the valve. Those condition inevitably induce the accident. Therefore, this study purpose is FEM evaluation of the stresses and deformation in the X3 PCV model according to the change of the differential pressure between inlet and outlet. From results, the maximum equivalent stresses increased linearly according to the increase of the differential pressure at the about 50mm from the inlet position and were under the yield strength of the valve. And the deformations were relatively small regardless of the in-outlet differential pressure variation.

N2O/PE 하이브리드 로켓의 스케일 변화에 따른 연소특성 연구 (Scale Effect on Combustion Characteristics of N2O/PE Hybrid Rocket)

  • 한승주;문근환;김진곤;문희장
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.797-802
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    • 2017
  • 본 연구에서는 하이브리드 추진기관 설계에 중요한 변수인 스케일에 따른 연소특성을 분석하였다. Blow-down 시스템을 사용하는 $LN_2O$/PE 추진제 조합에 대하여 분석을 수행하였으며 현존하는 스케일 관계식을 이용한 스케일 변화에 따른 평균 후퇴율의 변화는 크지 않음을 확인하였다. 특성배기속도 효율은 스케일이 커짐에 따라 증가함을 확인하였다. 그러나 특성배기속도 효율은 후방연소실의 형상 등 복잡한 변수가 포함되어 있어 단순한 스케일의 변화에 따른 영향이라고 단정할 수 없다고 판단된다. 이에 특성속도효율 및 국부적인 후퇴율 예측에 관한 하이브리드 로켓 스케일 관계식에 관해서는 확정적인 결론을 도출하기 어려울 것으로 판단된다.

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동일한 연소실 압력에서의 당량비 변화에 따른 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진의 성능특성 (Performance Characteristics of GCH4-LOx Small Rocket Engine According to the Equivalence Ratio Variation at a Constant Pressure of Combustion Chamber)

  • 강윤형;안현종;배창한;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.34-42
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    • 2022
  • 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진에서 추진제 공급조건과 연소실 압력 사이의 상관관계를 조사하고, 고정된 연소실 압력에서 당량비 변화에 따른 성능특성을 분석하기 위해 지상연소시험이 수행되었다. 상관관계 조사를 통해 연소실 압력은 산화제 공급압력에 선형적으로 비례함이 확인되었다. 연소시험 결과, 당량비가 연료희박 조건으로부터 화학양론비에 가까워질수록 로켓엔진의 주요 성능인자인 추력, 비추력 및 특성속도는 증가하는 경향을 보였으나, 특성속도 효율 및 비추력 효율의 당량비에 대한 종속성은 그 반대의 경향을 보였다.

$AMnAl_{11}O_{19}$(A=La, Sr, Ba) 및 $CeO_2/LaAMnAl_{11}O_{19}$를 이용한 메탄의 촉매 연소 (Catalytic Combustion of Methane over $AMnAl_{11}O_{19}$(A=La, Sr, Ba) and $CeO_2/LaAMnAl_{11}O_{19}$)

  • 김성민;이준엽;조인호;이대원;이관영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.633-638
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    • 2011
  • Mn이 치환된 헥사알루미네이트 촉매인 $LaMnAl_{11}O_{19}$, $BaMnAl_{11}O_{19}$, $SrMnAl_{11}O_{19}$$(NH_4)_2CO_3$ 공침법을 이용하여, $1,200^{\circ}C$ 5시간 소성을 통해 제조하였다. X-선 회절, 질소흡착을 통해 촉매의 결정구조와 비표면적을 분석한 결과, 결정 격자 내 거울면에 La이 존재하는 $LaMnAl_{11}O_{19}$$BaMnAl_{11}O_{19}$$SrMnAl_{11}O_{19}$보다 우수한 헥사알루미네이트 결정 구조를 가지는 동시에 13 $m^2/g$의 높은 비표면적을 가지고 있었다. 또한 SEM 분석을 통해 $LaMnAl_{11}O_{19}$이 특유의 판상구조가 잘 발달함을 확인하였다. 메탄 연소 활성은 다음과 같은 차례로 증가하였고: $LaMnAl_{11}O_{19}$ > $SrMnAl_{11}O_{19}$ > $BaMnAl_{11}O_{19}$. 메탄 연소 활성은 비표면적에 의존하였다. $LaMnAl_{11}O_{19}$에 60 wt%의 $CeO_2$를 첨가하고 $700^{\circ}C$의 저온에서 소성한 경우 $700^{\circ}C$의 저온에서 100% 전환율에 도달함으로써 ceria 첨가에 의한 메탄 연소 개선 효과를 확인할 수 있었으며, 이 촉매가 저온 및 중온 영역의 메탄 연소 촉매로 활용될 수 있음을 확인하였다. 그러나, 이 촉매의 경우 $1,200^{\circ}C$의 고온에서 5시간 소성한 후에는 ceria입자 크기의 증가로 인해 메탄의 연소 활성 개선 효과를 잃게됨으로 고온용 연소 촉매로서의 사용은 한계가 있음을 확인하였다.

내연기관용 무연 핀부싱의 마찰특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Friction Characteristics of Pb-free Pin Bushing for an Internal Combustion Engine)

  • 김청균;오경석
    • Tribology and Lubricants
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    • 제23권6호
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    • pp.306-311
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    • 2007
  • This paper presents the friction characteristics of pb-fres pin bushing bearings for an automotive gasoline engine. The external load is 100 N to 600 N and the speed of the pin bushing bearing is 1000 rpm to 3000 rpm against the rubbing surfaces. And the contact modes of rubbing surfaces between a piston pin and a pb-free pin bushing specimen are a dry friction, an oil lubricated friction and a mixed friction that is starved by a lack of engine oil. Two influential factors of a contact rubbing modes and a material property are very important parameters on the tribological performance of a friction characteristic between a piston pin and a pb-free pin bushing. The experimental result shows that the pin bushing speed of 2000 rpm shows a typical oil film lubricated sliding contact mode in which means that as the applied load is increased, the friction loss is increasing. But other contact mode depending on the speed and the load may affect to the fiction coefficient without a regular and uniform trend. In summary, the oil lubricated rubbing surface definitely decreases a running-in period in short and increase oil film stiffness, and this may leads the reduction of a friction loss.

로켓 산화제 과잉 예연소기 분사기의 성능특성 연구 (An Experimental Study of the Rocket Preburner Injector)

  • 최성만;양준호
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.57-63
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    • 2007
  • 산화제 과잉 예연소기는 고성능 닫힘형 액체추진로켓 시스템에 적용된다. 이러한 산화제 과잉 연소기는 산화제-연료 혼합비가 약 50이상에서 작동하므로, 예연소기에서 분무특성과 혼합성능이 연소 안정성에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 예연소기에 적용 가능한 분사기를 설계하고, 유량측정 및 가시화 실험을 통해 연료 및 산화제의 분무각을 측정하고, Recess length에 따른 분무특성의 변화를 확인하여 산화제 과잉 예연소기 분사기의 분무특성을 연구하였으며, 이러한 실험결과는 산화제 과잉 예연소기 분사기를 설계할 수 있는 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

엔진 냉각계 개선을 통한 가솔린엔진의 성능 향상 (Improvement of Gasoline Engine Performance by Modifying the Engine Cooling System)

  • 류택용;신승용;이은현;최재권
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • In this paper, we investigated the improvement of characteristics of knock, emission and fuel consumption rate by optimizing the location and size of water transfer holes in cylinder head gasket without change of engine water jacket design itself. The cooling system was modified in the direction of reducing the metal temperature in the head and increasing the metal temperature in the block. The optimization of water transfer holes in cylinder head gasket was obtained by "flow visualization test". The water transfer holes were concentrated in front side of the engine in order to reduce thermal boundary layer in the water jacket of No. 2 and No. 3 combustion changer in the cylinder head, which would have a large knock intensity, and increase thermal boundary layer in the water jacket of the cylinder block. When the modified coolant flow pattern was applied as proposed in this paper, the knock characteristic was improved. The spark timing was advanced up to 2$^{\circ}$ in low and middle speed range at a full load. In addition, HC emission at MBT was reduced by 5.2%, and the fuel consumption rate was decreased up to 1% in the driving condition of 2400 rpm and 250 KPa. However, since this coolant flow pattern mentioned in this paper might deteriorate the performance of vehicle cooling system due to the coolant flow rate reduction, a properly optimized point should be obtained. obtained.

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High Level O2배가스중 NO 저감에 대한 선택적비촉매환원 반응특성에 관한 연구 (A Study on Characteristic of NO Reduction by High Level O2Gas in Selective Non-Catalystic Reaction)

  • 이강우;정종현;오광중
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.577-582
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    • 2002
  • Selective catalytic reduction and selective non-catalytic reduction processes are mainly used to treat nitrogen oxidants generated from fossil-fuel combustion. Especially, the selective non-catalytic reduction process can be operated more economical and designed more simply than the selective catalytic reduction. For this reason, many researchers carried out to increase the removal efficiency of nitrogen oxidants in the condition of low oxygen concentration by using the selective non-catalytic reduction process. However, this study was flue gas contained high oxygen concentration of 20(v/v%) with ammonia as a reducing agent. Moreover, it carried out experiment with many factors that are reaction temperature, retention time, initial NO concentration, NSR(normalized stoichiometric ratio). It was determined optimal operating conditions to improve NO removal efficiency with SNCR process. The De-NOx efficiency was increased with NSR, initial NO concentration and retention time increasement. This study has NO removal efficiency over 80% in the high oxygen concentration as well as low oxygen concentration. The injection of reducing agent may be considered for SNCR process and facility operation in 850$\^{C}$ of optimal condition.