The knock characteristics in an engine were investigated under homogeneous charge compression ignition (HCCI) operation. Liquefied petroleum gas (LPG)and gasoline were used as fuels and injected at the intake port using port fuel injection equipment. Di-methyl ether (DME) was used as an ignition promoter and was injected directly into the cylinder near compression top dead center (TDC). A commercial variable valve timing device was used to control the volumetric efficiency and the amount of internal residual gas. Different intake valve timingsand fuel injection amounts were tested to verify the knock characteristics of the HCCI engine. The ringing intensity (RI) was used to define the intensity of knock according to the operating conditions. The RI of the LPG HCCI engine was lower than that of the gasoline HCCI engine at every experimental condition. The indicated mean effective pressure (IMEP) dropped when the RI was over 0.5 MW/m2and the maximum combustion pressure was over 6.5MPa. There was no significant relationship between RI and fuel type. The RI can be predicted by the crank angle degree (CAD) at 50 CA. Carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) emissions were minimized at high RI conditions. The shortest burn duration under low RI was effective in achieving low HC and CO emissions.
Diesel engines can produce higher fuel efficiency and lower $CO_2$ emission, they are subject to ever more stringent emission regulation. However, there are two major emission concerns fo diesel engines like such as particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx). Moreover, it is not easy to satisfy the regulations on the emission of NOx and PM, which are getting more strengthened. One of the solutions is to apply the new combustion concept using multistage injection such as HCCI and PCCI. The other solution is to apply after-treatment systems. For example, lean NOx trap catalyst, Urea-SCR and others have various advantages and disadvantages Especially, Urea-SCR system have advantages such as a high conversion efficiency and a wide operation conditions. Hence the key factor to implementation of Urea-SCR technology, good mixing of urea(Ammonia) and gas, reducing Ammonia slip. Urea mixer components are required to facilitate evaporation and mixing because the liquid state of urea poses significant barriers for evaporation, and the distance to mixer is the most critical that affect mixer performance. In this study, to find out the distance from injector to mixer and simulation factor, a laser diagnostics and high speed camera are used to analyze urea injector spray characteristics and to present a distribution of urea solution in transparent manifold In addition, Droplet Uniformity Index is calculated from the acquired images by using image processing method to clarify the distribution of spray.
In this study, the numbers, sizes of particles from a single cylinder direct injection spark-ignition (DISI) engine fuelled with gasoline and LPG are examined over a wide range of engine operating conditions. Tests are conducted with various engine loads (2~10bar of IMEP) and fuel injection pressures (60, 90, and 120 bar) at the engine speed of 1,500 rpm. Particles are sampled directly from the exhaust pipe using rotating disk thermodiluter. The size distributions are measured using a scanning mobility particle sizer (SMPS) and the particle number concentrations are measured using a condensation particle counter (CPC). The results show that maximum brake torque (MBT) timing for LPG fuel is less sensitive to engine load and its combustion stability is also better than that for gasoline fuel. The total particle number concentration for LPG was lower by a factor of 100 compared to the results of gasoline emission due to the good vaporization characteristic of LPG. Test result presents that LPG for direct injection spark ignition engine help the particle emission level to reduce.
액체로켓 가스발생기를 위한 인젝터를 설계하여 분사특성을 살펴보았다. 인젝터는 F-O-F triplet impinging이고 모의 추진제로 kerosene/물을 사용하였다. 인젝터의 형상설계 변수는 충돌각과 충돌거리이며 이를 이용하여 5가지의 후보 요소 인젝터를 설계하였으며, 모의 추진제를 사용하여 분사 특성을 실험하였다. 분사특성을 측정하기 위한 인자는 혼합효율과 분사각으로 모의 추진제 운동량비 0.2~1.3 범위에서 분사유량과 국부 O/F비를 측정하고 혼합효율을 계산하였다. 가스발생기용 인젝터는 농염한계의 O/F비 때문에 가장 높은 효율과 적절한 분사 각을 갖는 요소 인젝터를 선정하였고 연소 특성을 연구하기 위하여 연소실험을 실시하였다.
The object of this study is to obtain the optimum mix proportion of halogen free compound with flame resistance and, for the purpose, thermal/electrical characteristics test are conducted using compatibilizing agents, flame resistance agents, hydroxide aluminum, sunscreen, antioxidant and silicon oil on the base resin of linear low density polyethylene (LLDPE), Ethylene vinyl acetate copolymer (EVA). Existing compound method accompanies many requirements to be satisfied including a lot of addition of flame resistance agents, prohibition of impact on mixing capability with base and property and etc. In this study, different from the existing method, the optimum mix proportion is determined and experimented by adding nano clay. Oxygen index test shows no difference between specimens while T-6, T-9 shows oxygen index of 29[%] and 26[%], respectively. This is concluded that hydroxide aluminum, which is a flame resistance agent, leads low oxygen index. From UL94-V vertical flame resistance test, the combustion behavior is determined as V-0, Fail based on UL94-V decision criteria. Viscometry shows low measurements in specimens with separate addition of compatibilizing agents or nano clay. Volume resistivity test shows low measurement mainly in specimens without compatibilizing agents. Therefore, with the flame resistance compound shows better performance for thermal/electrical property and the optimum mix proportion are achieved among many existing materials.
바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
The present study aims to evaluate the characteristics of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) pollution in roadside and residential areas of two Korean metropolitan cities (Seoul and Incheon) and a background area (Seokmolee). This purpose was established by analyzing temporal and spacial concentration distribution of total and 7 individual PAHs, which were extracted from ambient particulate matters, and by utilizing a multivariate statistical method (principal component analysis, PCA) for the qualitative determination of potential PAH sources. Target PAHs included benzo(a)anthracene (BaA), benzo(a)pyrene (BaP), benzo(b)fluoranthene (BbF), benzo(k)fluoranthene (BkF), chrysene (Chr), dibenzo(a,h)anthracene (DahA), and indeno(1,2,3-cd)pyrene (IcdP). For all surveyed sites, the concentrations of total PAHs were higher in winter season than in other seasons. However, the concentrations of individual PAHs varied with surveyed sites. In both residential and roadside sites of Seoul and Incheon, BbF revealed the highest atmospheric levels. For all 7 target PAHs, the ambient concentrations were higher in Seoul and Incheon than in a background area (Seokmolee). In both residential and roadside areas, the concentrations of 4 target PAHs (BaA, BbF, BkF, DahA) were higher in Incheon than in Seoul. However, both the residential and roadside Chr concentrations were comparable in Seoul and Incheon. In addition, the residential IcdP concentrations were higher in Incheon than in Seoul, whereas the roadside concentrations were higher in Seoul. The roadside and residential BaP concentrations exhibited the reverse result to the IcdP concentrations. An PCA analysis suggested that atmospheric PAHs in both residential and roadside areas would be due to combined effects of several potential sources such as gasoline- and diesel-fueled vehicles, coal/oil combustion, and waste incineration.
액체로켓 엔진의 시동은 연소기와 가스발생기의 안정적인 점화는 물론 시동에 소요되는 시간을 단축하여 추력 발생과 상관없는 추진제 소모량을 줄이는 방향으로 전개되어야 한다. 특히 엔진시스템의 시동 순서나 규격을 모두 시험적으로 개발하는 데는 한계가 있으며, 안전상의 이유로 시험 조건이나 시동 cyclogram에 대한 해석적인 분석이 선행될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 가스발생기 사이클 액체로켓 엔진의 수학적 모델을 상용 1차원 유체시스템 해석 프로그램인 Flowmaster를 기반으로 개발하였으며, 이를 이용하여 안정된 엔진 시동을 위한 파이로시동기 규격이나 연소기 및 가스발생기 종단밸브의 열림시간 등을 구하는 방법론을 제시하였다. 아울러 해석 결과로 구한 시동특성을 해외 엔진의 시동 해석 결과와 정성적인 비교를 수행하여 비교적 잘 일치함을 파악하였다.
본 연구에서는 매년 많은 양의 석탄회 발생으로 인한 환경오염을 줄이고 천연자원의 채취와 고갈로 인한 문제를 극복하기 위해, 산업 폐기물의 건설재료로서의 재활용 가능성을 확보하기 위한 기초적인 연구자료를 제시하였다. 압축강도실험을 통하여 재료에 대한 탄성계수값을 측정하였으며, 3점 휨파괴시험으로부터는 파괴에너지, 초기노치비, 노치민감도등을 평가함으로써 파괴역학적 파라메타를 제안하였다. 실험 결과, 초기강도는 콘크리트에 비해 낮으나 장기강도에서는 비슷함을 볼 수 있었다 하지만 파괴강도가 증가함에 따라 취성적인 경향을 보이면서 파괴에너지값은 낮음을 알 수 있었다. 또한 하중-변위곡선과 하중-균열개구변위곡선의 형태는 모두 비슷한 형태를 띠고 있었으며, 재령이 증가할수록, 노치비는 작을수록 최대하중값이 커지면서 파괴시의 처짐은 감소함을 알 수 있다. 하지만 파괴강도가 커지면서 취성적인 경향으로 최대하중이후의 연화구간의 기울기가 급해짐을 볼 수 있었다. 따라서 연성의 확보에 대한 추가적인 보완연구가 진행되어진다면 충분히 건설재료로 사용 가능할 것으로 판단되어진다.
산업화 이전의 화재사망자의 사망원인은 대부분 화염접촉에 의한 열화상이었다. 그러나 1990년대 이후 획기적으로 경제가 발전함에 따라 주거주공간이 대형화, 복잡화되고 내장재가 고급화되고 있다. 그러므로 최근의 화재에서는 열화상에 의한 사망보다 유독가스 흡입에 따른 질식 사망자가 대부분을 차지하고 있다. 또한 보험범죄가 증가하면서 보험금 등 경제적 이익을 사취하기 위한 방화로 인한 사망자가 크게 증가하고 있다. 소방방재청 발표에 의하면 2006년 전국적으로 31,778건의 화재가 발생하여 총 2,180명의 사상자가 발생하였고 이중 446명의 귀중한 인명이 사망하였다. 특히, 화재사망자가 발생한 화재는 민 형사상의 분쟁요인으로 작용할 수 있으므로 정확한 화재원인 및 사망원인 조사의 중요성이 강조되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 최근 전국화재 통계를 중심으로 화재원인별, 발생장소별, 연령별 사망자를 분석하고 화재사의 감식 방법 및 화재 시 인간행동 특성, 화상사, 질식사 및 화재사 등의 원인을 중점으로 고찰하고 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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