• 제목/요약/키워드: 다단분사

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승용 디젤 엔진에서 분사 전략이 배출 가스 및 엔진 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Injection Strategy on the Exhaust Emission and Performance Characteristics of a Light-duty Diesel Engine)

  • 노현구;이두진;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.99-105
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    • 2011
  • This paper described the effect of the multiple injections on the emission characteristics and combustion stability in a common rail diesel engine. In order to investigate the influence of multiple injections in a passenger car diesel engine, the injection strategy was varied with pilot injection, post injection and one main injection at various conditions. Based on the experimental results, the combustion and emissions characteristics were analyzed for the various injection strategies such as main, pilot-main, double-pilot-main, double- pilot-main-post injection strategy. It is revealed that the $NO_X$, HC and CO emissions are reduced by double pilot and post injection at medium load, however, soot emission is increased. Also, in the case of multiple injection, the combustion pressure is increased smoothly near the TDC and the coefficient of variation and fuel consumptions are decreased.

산화제과잉 예연소기 점화시험 (Ignition Test of an Oxidizer Rich Preburner)

  • 문일윤;문인상;유재한;전재형;이선미;홍문근;하성업;강상훈;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.869-872
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    • 2011
  • 다단연소 사이클 로켓엔진용 산화제과잉 예연소기 연소성능 평가를 위해 점화시험을 수행하였다. 산화제과잉 예연소기는 혼합비 60, 20 MPa의 연소압에서 작동하도록 설계되었다. 케로신과 액체산소의 일부는 혼합헤드를 통해 연소실로 공급되어 산화제과잉 환경에서 연소되며 나머지 액체산소는 연소실 중앙에 위치한 분사구를 통해 연소실에 주입되어 기화된다. 접촉발화성 연료로 별도의 점화용 분사기 없이 전체 분사기를 통해 점화용 추진제를 공급하여 점화하는 방식을 사용하였다. 안정적 점화를 위해 각각의 추진제를 2단으로 공급하여 점화할 수 있도록 하였다. 시험결과 설계유량의 45% 이하의 저유량 점화구간에서 저주파 진동이 발생하였다. 저주파 진동을 피하기 위해 저유량 구간을 최소화하는 방식으로 설계 연소압까지 안정적 점화를 유도할 수 있었다.

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다단분사를 적용한 바이오디젤 연료의 분무 미립화 특성 (Spray-atomization Characteristics of Biodiesel Fuel with Multiple Injection)

  • 박수한;김형준;김세훈;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.40-47
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    • 2010
  • This study deals with the investigation about the effect of the pilot and split injection strategies on the spray-atomization characteristics of biodiesel fuel derived from a soybean oil. Experimental results were compared with the calculation results obtained from the numerical analysis. Fuel properties of biodiesel according to the variation of the fuel temperature were inserted to the fuel library in the KIVA code. The amount of fuel injection is divided into equal mass for each split and main injection. In this work, the pilot injection strategy can be achieved by the amount of fuel injection shortly before the start of the main injection. A spray tip penetration, radial distance and spray area were measured for the analysis of macroscopic spray characteristics. In addition, the local and overall droplet size distribution were calculated by using KIVA-3V code to study the effect of split and pilot injection on the atomization performance under high ambient pressure. From these studies, the experimental results showed the multiple injection induced the decrease of the spray tip penetration due to the reduction and division of the spray momentum compared to single injection. In the atomization performance, the droplet size increased in the case of the multiple injection a little. Moreover, the SMD slightly increased as the fuel droplets goes through the axial direction. The spray behavior of numerical results were well predicted the experimental multiple spray characteristics of biodiesel fuel.

스월 동축형 분사기의 리세스 길이에 따른 혼합특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Mixing Characteristics for Recess Length of Swirl Coaxial Injector)

  • 김영준;홍문근;이수용;손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.74-77
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    • 2011
  • 고성능 다단연소방식 액체 로켓엔진에 사용되는 기체 중심 스월 동축형 분사기의 리세스 길이 변화에 따른 혼합특성을 수치해석을 통해 연구를 수행하였다. 실제 추진제의 상(phase)은 기체(산화제)-액체(연료)형이지만, 모사조건을 통해 기체-기체로 고려하였다. 추진제의 확산각도를 측정하기 위해 분사기 출구에서의 속도 분포 및 추진제의 분무형상을 분석하였다. 리세스 길이가 증가함에 따라 축방향 속도는 증가하는 반면, 탄젠셜 방향 속도는 감소하였다. 이 결과 확산각도가 감소하는 정성적인 특징을 확인하였다.

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다단 축류압축기의 안정성 개선을 위한 실험적 연구 (Experimental Research of Multi-Stage Axial Compressor Stability Enhancement by Air Injection)

  • 임영천;임형수;송성진;강신형
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.378-381
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    • 2009
  • 압축기에 불안정한 특성인 선회실속(Rotating stall)이 발생하면 압력 및 효율이 저하되고, 기계적인 손상도 야기한다. 이러한 불안정성을 개선하고 안정 운전영역을 넓히기 위해 4단 저속 축류압축기에 공기 분사(Air injection) 방법을 적용하여 안정성 개선 실험을 실시하였다. 동익 팁에 축방향으로 공기를 분사할 수 있도록 하기 위해 코안다 효과를 적용한 노즐을 사용하였고, 8개의 인젝터를 1단 동익 상단에 등간격으로 설치하였다. 축류 압축기 80% speed로 운전하면서 선회실속이 발생하기 전에 공기 분사를 실시하였고, 모드(Mode) 발생 유량의 5.4%에 해당하는 공기를 분사하여 약 4%의 안정성 개선 효과를 얻었다.

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친환경 디젤엔진용 차세대 피에조 인젝터의 구동성능 해석 (Analysis of the Driving Performance in Piezo Injector for Clean Diesel Engine)

  • 이진욱;강건용;민경덕
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.33-34
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    • 2006
  • In this study, a prototype piezo-driven Injector. as a new method driven by piezoelectric energy, has been designed and fabricated based on the concept of inverse piezo-electric effect to overcome the major drawbacks of conventional solenoid-driven injector with a fixed and slow control of injection rate. The effects of an electric control between the solenoid valve and piezo-ceramic stack for injector needle's driving on the dynamic characteristics were usually investigated. We found that this piezo-electric actuator has the main advantage to drastically reducing the time of injector nozzle opening, as well to exert higher force output levels.

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동축형 스월-제트 분사기의 음향가진에 따른 동특성 (Dynamic Characteristics of Coaxial Swirl-jet Injector with Acoustic Excitation)

  • 배진현;김태성;정석규;정찬영;최정열;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.99-107
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    • 2018
  • 본 연구에서는 제트 유동 증가에 따라 스피커로 제트와 스월 유동에 각각 가진을 가하여 기체-기체 동축형 제트-스월 분사기의 분사기 전달함수(Injector Transfer Function, ITF)을 측정하였다. 공급시스템의 길이를 변화시켜 ITF를 측정한 결과 공급시스템의 공진주파수에서 피크가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 제트 유동에 가진을 줄 때, 제트 유동이 증가함에 따라 ITF의 크기는 감소하다가 다시 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 두 유동의 속도차가 클수록 ITF의 크기가 증가하였다. 스월 가진 시 제트 유동이 증가함에 따라 ITF가 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 후단에서 일정 유량 대비 가진 에너지가 감소하기 때문이다.

ELPI를 이용한 디젤 입자상물질의 입경 분포 측정 (Measurements of Diesel Particle Size Distribution Using an ELPI)

  • 김홍석;조규백;정용일;이상수;성낙원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-76
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    • 2003
  • 본 연구는 ELPI(Electrical Low Pressure Impactor)를 이용하여 소형디젤기관에서 배출되는 입자상물질의 입경분포를 측정하였으며, 희석공기온도, 희석비, 측정위치가 측정에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 연구에서는 배기량이 3000 cc인 간접분사식 소형디젤기관에서 발생하는 입자상물질의 입경분포를 고찰하고자 Dekati사의 ELPI를 사용하였다. 다단임팩터의 오염을 막기위해 ejector 형식의 2단 희석장치를 사용하였다.(중략)

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디젤 엔진의 디젤-에탄올 혼합연료 적용이 엔진 진동 및 배기가스 특성에 미치는 영향 (Effect of Diesel-ethanol Blended Fuel on the Vibration and Emission Characteristics in a Diesel Engine)

  • 이두진;노현구;이창식
    • 한국분무공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • This study described the effect of the multiple injections and diesel-ethanol on the NVH, combustion and emission characteristics of 4 cylinder common rail diesel engine. In order to investigate the influence of diesel-ethanol blended fuel in a light-duty common rail diesel engine, the injection strategy was varied with pilot injection, double pilot injections, and one main injection at various operating conditions. The results showed that diesel-ethanol blended fuel had longer ignition delay than that of the ultra low diesel fuel(ULSD). Also, in the case of multiple injections, the combustion pressure is increased smoothly near the TDC and the NVH are decreased. In the emission characteristics, diesel-ethanol blended fuel produced lower indicated specific nitrogen oxides(IS-NOX) and indicated specific Soot(IS-soot) emissions, however, indicated specific unburned hydrocarbon(IS-HC) and indicated specific carbon monoxide(IS-CO) emissions are slightly increased.

Gas-centered swirl coaxial 분사기의 상압수류시험 (Cold flow tests of Gas-centered swirl coaxial injectors)

  • 전재형;홍문근;김종규;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.16-19
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    • 2011
  • 고성능의 다단연소 사이클 액체로켓 엔진에 사용되는 Gas-centered swirl coaxial injector(GCSCI)의 분무특성에 대한 연구가 상압수류시험을 통해 이루어졌다. 시험은 물과 질소를 사용하였고, 고속카메라를 이용하여 분무형상을 측정하였고 이미지 프로세싱으로 데이터 처리에 활용하였다. 본 연구에서는 분사기의 리세스 길이와 액체노즐과 기체노즐의 간격과 같은 형상에 따른 영향과 기체와 액체의 운동량비에 따른 분무특성을 알아보았다.

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