• 제목/요약/키워드: $CO_2$ gas injection

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층상연료분사(경유/메탄올)를 이용한 디젤엔진의 NOx와 Soot 동시 저감에 관한 연구 (제2보 : 층상분사 연소특성 및 배기 특성) (A Study on the Simultaneous Reduction of NOx and Soot with Diesel-Methanol Stratified Injection System in a Diesel Engine (Part II : Combustion and Exhaust Characteristics of Stratified Injection))

  • 강병무;이태원;정성식;하종률
    • 한국분무공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.7-13
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    • 2002
  • This paper is study on simultaneous reduction of NOx and soot for direct injection diesel engine using high and low cetane fuels. The stratified injection system was applied for diesel engine to use high and low cetane fuel. In this study, diesel fuel was used as high cetane fuels, methanol was used as low cetane fuels. Some parts of the injection system, ie. Nozzle holder. delivery vale, was remodeled to inject dual fuel sequentially from one injector. The leak injection quantity ratio of dual fuel was certificated by volumetric ratio at injection quantity experiment. According as concentration of low cetane fuel was varied, combustion experiment was performed using Toroidal and Complex chamber. Also, exhaust gas and fuel consumption were measured at the same time. Simultaneous reduction of NOx and soot was achieved at complex chamber regardless of concentration of low cetane fuel. However, according as concentration of low cetane fuel was increased, THC and CO was increased.

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Development of intelligent model to predict the characteristics of biodiesel operated CI engine with hydrogen injection

  • Karrthik, R.S.;Baskaran, S.;Raghunath, M.
    • Advances in Computational Design
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    • 제4권4호
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    • pp.367-379
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    • 2019
  • Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) Fuzzy logic model is developed to predict the engine performance and emission characteristics of pongamia pinnata biodiesel with hydrogen injection. Engine performance and emission characteristics such as brake thermal efficiency (BTE), brake specific energy consumption (BSEC), hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), carbon dioxide ($CO_2$) and nitrous oxides ($NO_X$) were considered. Experimental investigations were carried out by using four stroke single cylinder constant speed compression ignition engine with the rated power of 5.2 kW at variable load conditions. The performance and emission characteristics are measured using an Exhaust gas analyzer, smoke meter, piezoelectric pressure transducer and crank angle encoder for different fuel blends (Diesel, B10, B20 and B30) and engine load conditions. Fuzzy logic model uses triangular and trapezoidal membership function because of its higher predictive accuracy to predict the engine performance and emission characteristics. Computational results clearly demonstrate that, the proposed fuzzy model has produced fewer deviations and has exhibited higher predictive accuracy with acceptable determination correlation coefficients of 0.99136 to 1 with experimental values. The developed fuzzy logic model has produced good correlation between the fuzzy predicted and experimental values. So it is found to be useful for predicting the engine performance and emission characteristics with limited number of available data.

이산화탄소 지중저장을 위한 수리-역학 연동 해석 기술 개발 및 적용 - 슬라이프너 프로젝트 (Development of Hydro-Mechanical Coupling Method for CO2 Sequestration and Its Application to Sleipner Project)

  • 권상기;이혜지
    • 터널과지하공간
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    • 제27권3호
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    • pp.146-160
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    • 2017
  • 세계 각국에서는 지구온난화 완화를 위한 이산화탄소 지중저장에 대한 관심이 높다. 본 연구에서는 이산화탄소 지중저장에 따른 수리-역학적 복합거동 해석을 위해 TOUGH2 와 FLAC3D 를 결합하고 이를 노르웨이 슬라이프너 프로젝트에 적용하였다. 수리-역학 해석에서는 공극압에 의한 현지응력의 변화를 고려하였으며 주입공 상부의 덮개암의 투수계수 변화에 따른 수리-역학적 영향을 분석하였다. 일정 속도로 이산화탄소를 주입하는 경우, 주입정에에서의 압력 및 포화도 변화, 암반에서의 포화도 변화, 시간과 위치에 따른 암반에서의 최대주응력 및 최소주응력의 변화, 주입 후 수직변위 및 수평변위의 변화를 파악할 수 있었다. 최대주응력은 주입초기에 빠르게 상승한 후 서서히 낮아지다가 초기 응력보다 높은 값으로 수렴하는 경향을 보였으며 최소주응력은 초기에 빠르게 증가하다가 초기값으로 복귀하는 경향을 보였다. 주입이 진행됨에 따라 지표에서는 융기가 점진적으로 발생하며 주입 후 2년이 경과한 시점에서 최대 15 mm 의 수직변위가 발생하였다. 덮개암의 투수계수를 $3e-15m^2{\sim}3e-18m^2$ 까지 변화시키면서 해석을 실시한 결과, 주입초기에는 투수계수에 반비례하여 주입공 압력과 지표면 융기가 증가하였다.

시멘트 페이스트 수용액의 칼슘 이온을 이용한 CO2 가스 고정화에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study on the CO2 gas Fixation Method using the Cement-Paste Solution's Calcium ion)

  • 곽재석;강창수;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.71-72
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    • 2012
  • The purpose of this study is not only fixation of carbon dioxide using the cement-Paste solution's calcium ion by wet carbonating reaction but also quantitatively evaluate the possibility of storage technology of Carbon dioxide. wet carbonation is reaction of CO2 injection by CO2 reactor. As a result of experiment, the carbon dioxide is fixed, and high-purity Calcium Carbonate is eluted.

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이산화탄소 지중저장과 원유 회수증진 공정을 위한 저류층 모델링 (Reservoir Modeling for Carbon Dioxide Sequestration and Enhanced Oil Recovery)

  • 김승혁;이종민;윤인섭
    • 한국가스학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.35-41
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    • 2012
  • 전 세계적으로 주목받는 탄소 포집 및 저장 기술(CCS)은 현재 많은 연구가 이루어져서 대규모 탄소 포집이 가능한 시점에 있다. 이에 대규모 이산화탄소 포집에 적합한 저장 기술 또한 주목을 받고 있는데, 그 중 하나가 이산화탄소 원유 회수증진 공정($CO_2$-EOR)이다. 이는 이산화탄소의 지중저장은 물론 원유 회수를 증가시키므로, 환경적인 측면과 경제적인 측면을 모두 만족시킬 수 있는 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 다공성 매질인 저류층을 통과하는 원유와 이산화탄소 혼합유체의 흐름을 모델링하고, 모델링을 통해 이산화탄소 저장 및 원유 회수 증진의 효과를 보이고자 하였다. 혼합유체를 모델링하기 위해 Darcy-Muskat의 법칙으로부터 확산성, 점도 변화를 추가 고려하여 저류층 내 압력과 포화도를 계산하였고, 수치 해석적 모델링을 위해서 유한체적법(finite volume method)을 이용하였다. 그 결과, 저류층 내 원유와 물, 이산화탄소를 주입했을 경우 각 주입물질별 시간에 따른 압력과 포화도의 변화를 예측할 수 있었고, 이산화탄소 주입 방법이 물을 주입하는 방법보다 원유 회수 측면에서 더 유리한 것을 확인할 수 있었다.

AOD공정으로 재활용된 니켈합금의 산소주입량에 따른 조직과 기계적 성질 변화 (Effect of Oxygen Injection on Microstructure and Mechanical Properties of Ni-based Superalloy Recycled by AOD Process)

  • 이덕희;우기도;강황진;윤진호
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권2호
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    • pp.10-16
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Inconel 713C 스크랩을 원료로 아르곤-산소 탈탄 공정을 이용하여 니켈계 초내열합금을 재활용 하였다. 아르곤-산소 탈탄 공정에서 아르곤은 1,000 sccm으로 지속적으로 주입되었고 산소는 100, 250, 500 sccm의 유량으로 10, 20, 30 분씩 주입되었다. 산소 주입 초기 단계에서는 산소 양이 증가하면서 Al, Cr, 및 Mo 함량은 증가하였고 탄소 함량은 감소하였다. 그리고 Al 함유량은 탄소의 반응이 끝난 후 Al, Cr 등의 원소와 산화가 일어났기 때문에 첨가원소와 탄소의 반응에 의해 감소하였다. 결과적으로, Al 함유량이 감소하였기 때문에 ${\gamma}^{\prime}$상이 줄어들었으며 이는 Al이 ${\gamma}^{\prime}$을 형성하는 주요 원소이기 때문이다. 또한, 탄소의 양이 줄어들면서 탄화물도 줄어들었으며 산소가 과잉 공급된 시료의 기계적인 물성(강도, 경도 등)은 감소하게 된다.

디젤 엔진에서 GTL(Gas to Liquid) 연료의 배출물 특성에 관한 연구 (Emission Characteristics of GTL(Gas to Liquid) Fuel in Diesel Engine)

  • 이용규;문건필;최교남;정동수;김병준;차경옥
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.84-91
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    • 2008
  • Due to increasing need for better emission characteristics and lower fuel consumption rate in automotive engines, alternative fuels are drawing more attentions recently. The GTL (gas to liquid) is the one of most favored candidates. In this study, emission characteristics are compared between diesel and GTL fuel in commercial 2.0 liter diesel engine and vehicle with CRDi(Common Rail Direct injection) system. The effects of injection timings on emission and fuel consumption rate are compared at various engine speeds and loads. Noticeable reduction in HC, CO and PM emissions are observed due to higher cetane number and low sulfur and aromatic contents in GTL. On the trade-off curve of NOx and PM(Particulate matter) GTL showed much more benefits than diesel, where about 30% of PM mass decreased at the same operating conditions. On CVS 75 mode test in vehicle, GTL showed an excellent emission enhancement, in which 50% of HC, 21% of PM, and 12% of NOx engine-out emissions are decreased compared to ULSD(Ultra low sulfur diesel) fuel.

압축천연가스(CNG) 분사식 스파크점화엔진의 연소특성 진단 (Diagnosis of the Combustion Characteristics of Spark Ignition Engine with Compressed Natural Gas(CNG) Injection Type)

  • 하동흔;진종무;황성일;염정국;정성식
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.5-12
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    • 2012
  • 희박예혼합기의 급속연소에 관한 연구를 위하여 2-실린더 가솔린 엔진을 부실 타입의 압축천연가스(CNG) 분사 엔진으로 개조하였다. 본 연구에서는 부실의 최적설계에 관심을 두고 두 종류의 부실을 적용하여 실험을 실시하였고, 부실의 체적과 홀 개수는 1.5cc와 6개로 각각 동일하게 하고, 홀 직경을 0.8mm 및 1.1mm로 달리하였다. CNG연료는 포트연료분사(Port fuel injection; PFI)와 부실분사(Sub-chamber injection; SCI)에 의해 엔진에 독립적으로 공급되고, 그 실험결과로 구한 연소압력, 평균유효압력(IMEP), 질량연소분율과 사이클변동계수(COV) 등을 서로 비교하였다. 본 연구의 대표적 실험연구결과로서 PFI 타입의 엔진연소특성은 희박예혼합기의 경우를 제외하고 모든 조건에 있어서 기존의 가솔린 엔진과 비슷하였고, SCI 타입의 엔진연소특성으로 평균유효압력은 부실 내에 불완전 예혼합기형성으로 PFI 타입보다 낮았으며, COV는 SCI 타입이 희박가연한계가 확대됨으로 인하여, 특히 높은 공기과잉률 범위에서 PFI 타입과 비교해 보다 좋은 결과를 나타내었다.

High-pressure rheology of polymer melts containing supercritical carbon dioxide

  • Lee Sang-Myung;Han Jae-Ro;Kim Kyung-Yl;Ahn Young-Joon;Lee Jae-Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • Supercritical carbon dioxide ($scCO_2$) has advantages of being incorporated in polymer with high solubility and of being recovered easily by depressurizing. $scCO_2$ reduces the viscosity of polymer melt and it is expected to be use as a plasticizing agent. In this work, we studied on the effect of $scCO_2$ on the rheological properties of polymer melts during extrusion process. Slit die attached to twin screw extruder was used to measure the viscosity of polymer melts plasticized by supercritical $CO_2$. A gas injection system was devised to accurately meter the supercritical $CO_2$ into the extruder barrel. Measurements of pressure drop within the die, confirmed the presence of a one phase mixture and a fully developed flow during the measurements. The viscosity measurement of polypropylene was performed at experimental conditions of various temperatures, pressures and $CO_2$ concentrations. We observed that melt viscosity of polymer was dramatically reduced by $CO_2$ addition.

복합발전 가스터빈 연소기용 저선회 노즐의 연료 분사 위치에 따른 배기배출 및 연소진동 특성 (Emissions and Combustion Dynamics with Fuel Injection Position for Low-swirl Nozzles of Gas Turbine Combustor)

  • 황정재;이원준;김민국;김한석
    • 한국가스학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.37-44
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    • 2022
  • 본 연구에서는 SN(Swirl Number)는 같지만 코어부와 스월러부의 질량유량비(m)가 다른 저선회 노즐 2종을 설계하여 상압 연소성능 시험을 수행하였다. 각 노즐에 대해 단열화염온도에 따른 연소성능 실험을 수행하였고 화염구조 특성, NOx 배출 특성, 연소진동 모드를 파악하였다. 화염구조가 크게 차이가 있었지만 CO 배츨 특성은 유사하였고 NOx 배출 특성도 화염구조보다는 연소진동과 더 큰 관련성이 있음을 보였다. 연료노즐의 위치를 변경하여 대류지연시간을 조절하면서 연소진동 및 NOx 배출 특성을 파악하였는데 대류지연시간이 연소진동 주기의 (3+4n)/4±1/4 (n=0,1,2,...) 영역에 들어올 때 진소진동이 강하게 나타나고 반대의 경우는 연소진동이 아주 약하게 발생함을 확인하였다.