• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.38-50
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• 1994

To improve the efficiency of internal combustion engines, it is necessary to understand mixed air-fuel in-cylinder flow processes accurately at intake and compression strokes. There is experimental and numerical methods to analyse in-cylinder flow process. In numerical method, standard $k-{\varepsilon}$ model with wall function was mostly adopted in in-cylinder flow process. But this type model was not efficiently predicted in the near wall region. Therefore in the present study, low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ model was adopted near the cylinder wall and standard $k-{\varepsilon}$ model in other region. Also QUICK scheme was used for convective difference scheme. This study takes axisymmetric reciprocating model engine motored at 200rpm with a centrally located valve, incorporated 60 degree seat angie, and flat piston surface excluding inlet port. Because in-cylinder flow processes are undergoing unsteady and compressible, averaged cylinder pressure and inlet velocity at arbitrary crank angle are determined from thermodynamic analytic method and incylinder states at that crank angle are iteratively determined from the numerical analytic method.

• 오토저널
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• 제4권2호
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• pp.58-68
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• 1982

It is well known to diesel engineers that the heat release pattern is one of the most important factors affecting engine performance. Thorough research in heat release pattern has materially helped the progress in high-speed diesel engine development . This paper is based on the research conducted at KAIST and Daewoo Heavy Industry last year. The purpose of this paper is to determine the heat release pattern in combustion chamber of MAN M type, the famous low-noise engine. Thermodynamic cycle simulation was performed using Whitehous-Way's heat release pattern with modified coefficients and Annand's heat transfer model. Instantaneous temperature and pressure of gas in cylinder could be determined by the numerical solution of simultaneous equation of mass conservation, equation of energy conservation, and state equation of ideal gas. Calculated results were compared with measured values in some details emphasizing upon the factors affecting rate of heat release. The agreement was fairly good and revealed why M type should have lower burning velocity at the early part of combustion in spite of high injection rate. Additional results by parametric studies were given in relation to fuel injection conditions for further application to engine development.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.162-172
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• 2012

This paper presents a research about free piston linear engine (FPLE) fueled with hydrogen, in which, the numerical models are built to simulate the operation during the full stroke of the engine. Dynamic model, linear alternator model and thermodynamic model are used as the numerical models to predict piston velocity, in-cylinder pressure and electric power of FPLE. The spark timing and air gap length are changed to provide information for the prediction. Beside, the heat transfer problem is also investigated in the paper. The results of research are divided by two parts, including motoring mode and firing mode. The result of motoring mode showed that there is validation between simulation and experiment for volume and pressure in cylinder. For firing mode, by increasing spark timing, the velocity of piston, peak pressure and electric power also increase respectively. Beside, when increasing air gap length, the electric power increases accordingly while the motion of piston is not symmetric. The effect of heat transfer also observed clearly by reducing of the peak pressure, velocity of piston and electric power.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.315-318
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• 2007

MATLAB/$SIMULINK^{TM}$ 환경 기반에서 일반적인 터보 축 엔진의 천이상태 및 시동 특성 해석을 위한 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 터보축 엔진 구성품을 열역학 및 로터 동역학적인 관계식을 이용하여 모델을 구성하였다. 엔진 시동 특성은 보조동력장치에서 발생한 축력을 엔진 터빈에 전달시켜 엔진 각 구성품에서의 압력, 온도 및 축력의 변화 등에 대한 해석을 수행하였으며, 정상상태에서 작동 중인 모델엔진의 연료유량 변화에 대한 엔진 작동상황을 모사해 봄으로써 엔진 천이 특성에 대한 해석을 수행하였다. 향후, 엔진 제어기능을 기본 모델에 추가함으로써 보다 다양한 엔진 성능 시뮬레이션이 가능할 것으로 사료된다.

• 오토저널
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• 제8권2호
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• pp.31-42
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• 1986

The prediction of performance, exhaust emissions and EGR effect is made by the SI engine cycle simulation. In this simulation several models are employed - two zome, thermodynamic combustion, mass fraction burned, heat transfer, chemical equilibrium, chemical kinetics for NOx, laminar flame speed for ignition delay. The chemical species in burned gas considered are 13 species-CO$_{2}$, CO, $O_{2}$, H$_{2}$O, H$_{2}$,OH, H, O, N$_{2}$, NO$_{2}$, N, Ar - and the cylinder pressure, burned and unburned zone temperature and composition of gas are calculated at each crank angle through the compression, ignition delay, combustion and expansion process. To check the validity of the model, experimental study is done for measuring emissions, combustion pressure and engine output. The predicted values for pressure and emissions show qualitative agreement with the measured data and the EGR effect also shows similar tendency.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.345-349
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• 2009

본 시험장치는 가스터빈엔진의 이론적 열역학 계산을 실제 성능시험을 통해 비교해보고 관련 교육기관, 연구소 등에 가스터빈 엔진의 작동 원리와 구조에 대한 기초지식을 제공하도록 개발되었다. 추력 30lbf급 마이크로 터보제트 엔진을 대상으로 하여 NI DAQ(데이터 수집)장치와 LabVIEW 프로그램을 이용하여 실시간 계측되는 데이터와 기준 엔진 성능 시뮬레이션 데이터를 비교 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.495-498
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• 2010

본 시험장치는 가스터빈엔진의 이론적 열역학 계산을 실제 성능시험을 통해 비교해보고 관련 교육기관, 연구소 등에 가스터빈 엔진의 작동 원리와 구조에 대한 기초지식을 제공하도록 개발되었다. 추력 80lbf급 마이크로 터보제트 엔진을 대상으로 하여 NI DAQ(데이터 수집)장치와 LabVIEW 프로그램을 이용하여 실시간 계측되는 데이터와 기준 엔진 성능 시뮬레이션 데이터를 비교 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.65-73
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• 2007

The use of an Exhaust Gas Recirculation(EGR) for a diesel engine with variable geometry turbocharger(VGT) has confronted how to obtain the amount of EGR for NOx reduction requirement at wide operating range and less side effect. Through a combined effort of modeling(wave action simulation) and experiment, an investigation into the effect of EGR area ratio and pipe length on EGR characteristics of common rail diesel engine with VGT has been performed. For accurate computation, calibration of constants involved in empirical and semi-empirical correlations has been performed at a specific operating point, before of its use for engine simulation. From the results of this study, it was found that EGR rate is sharply increased with increasing EGR area ratio until area ratio of 0.3. However, the effect of EGR area ratio on EGR rate is negligible beyond this criteria. This study also investigates the effect of EGR pipe length on a EGR amount and pulsating flow characteristics at EGR junction. The results showed that the longer EGR pipe length, the lower EGR amount was achieved due to the flow loss resulting in lower amplitude of pressure wave.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.277-284
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• 2017

본 연구는 이중모드 스크램제트 엔진의 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에서의 flowpath 유동특성에 대한 해석적 연구결과이다. 이중모드 스크램제트 엔진의 설계와 성능을 파악하기 위해서는 공력, 열역학적 특성, 추진 그리고 전체 시스템에 대한 성능 모델과 해석 도구의 개발이 반드시 요구된다. 본 연구에서는 이중모드 스크램제트 엔진의 각 구성품인 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에 대한 해석 모델을 정립하고, 개발된 해석 도구를 사용하여 이중모드 스크램제트 엔진의 성능특성을 파악해 보았다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권4호
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• pp.22-29
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• 2017

비선형특성을 갖고 있는 실제 무인기용 소형터보제트엔진의 운전 중 발생하는 결함을 효과적으로 탐지하기 위한 방안에 대해 연구하였다. 이를 위해서 동적 열역학 사이클해석을 통한 비선형 동특성 모델을 도출하였다. 실제적인 운전상황의 연출을 위해 잡음특성의 평가에 부합하는 무향칼만필터를 적용하였고 필터성능이 가미된 제어기를 설계하였다. 엔진회전수 센서의 결함을 통한 엔진 결함발생을 모사하였고, 발생된 결함의 실시간적인 탐지 방안으로 연속확률비 평가기법을 도입하였다. 이를 운전 중 엔진결함탐지에 적용한 결과 분명한 결정양상을 보임으로써 매우 효과적이고 유용함을 확인하였다.