• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.764-767
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• 2003

The characteristics of diesel spray have much effect on the engine performances such as power. fuel consumption rate and emissions. Therefore, the measurement of fuel spray characteristics is very important for the improvement of heat engine. The factors which control diesel spray characteristics are injection pressure, ambient temperature and density etc. Spray behaviors are visualized by using the high speed video camera and spray angle, spray penetration are measured. Experimental equations of spray penetration and spray angle were derived by using the experimental results. 1) Ambient temperature and density influence on the characteristics of diesel spray. 2) Experimental equation of spray penetration is expressed as follows 0＜t＜ $t_{b}$ ; $S_1$=11.628$\Delta$ $P^{0.485}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.478}$ $t^{1.337}$, $t_{b}$ ＜t; $S_2$=7.457$\Delta$ $P^{0.523}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.382}$ $t^{0.548}$ 3) Experimental equation of spray Angie is expressed as follows $T_{a}$ =293K; Tan($\theta$/2)=059($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.437}$, $T_{a}$ =473K; Tan($\theta$/2)=0588($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.404}$_{f}$ )$^{0.404}$

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권7호
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• pp.429-434
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• 2016

중대형 출력의 해상용 디젤엔진에서 여러 탈질 기술 중 요소(Urea)를 환원제로 사용하는 Urea-SCR 시스템이 가장 검증된 기술로 알려져 있다. 요소수의 경우 Urea-SCR 시스템의 노즐 특성 및 혼합기 유 무에 의한 분무거동 및 혼합특성이 시스템 효율에 지대한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 SCR 시스템의 최적 설계를 위해 혼합기 적용에 따른 반응영역에서의 분무거동 특성 및 암모니아 균일도를 전산해석기법으로 분석하였다. 그 결과 혼합구간의 $NH_3$농도로 비춰 볼 때 SCR 시스템의 성능 향상을 보장하기 위해서는 환원제의 균일도를 고려한 특정 형상의 혼합기의 적용이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 선박용 SCR 시스템은 설치 공간 제약에 따라 혼합구간 단축을 위해 혼합기 적용은 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.73-80
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• 2002

Dimethyl ether (DM) is one of the most attractive alternative fuel far compression ignition engine. Its main advantage in diesel engine application is high efficiency of diesel cycle with soot free combustion though conventional fuel injection system has to be modified due to the intrinsic properties of DME. Experimental study of DME and conventional diesel spray employing a common-rail type fuel injection system with a 5-holes sac type injector (hole diameter 0.168 ㎜/hole) was performed in a high pressure chamber pressurized with nitrogen gas. A CCD camera was employed to capture time series of spray images followed by spray cone angles and penetrations of DME were characterized and compared with those of diesel. Under atmospheric pressure condition, regardless of injection pressure, spray cone angles of the DME were wider than those of diesel and penetrations were shorter due to flash boiling effect. Tip of the DME spray was farmed in mushroom like shape at atmospheric chamber pressure but it was disappeared in higher chamber pressure. On the contrary, spray characteristics of the DME became similar to that of diesel under 3MPa of chamber pressure. Hole-to-hole variation of the DME spray was lower than that of diesel in both atmospheric and 3MPa chamber pressures. At 25MPa and 40MPa of DME injection pressures, regardless of chamber pressure, intermittent DME spray was observed. It was thought that vapor lock inside the injector was generated under the two injection pressures.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.615-622
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• 2010

본 연구에서는 중형 직분식 선박용 엔진의 성능 및 NOx 배출물 예측을 위한 0-D multi-zone 분무 연소 모델이 개발되었다. 모델은 상용 1-D 사이클 해석 프로그램 (Boost)와 연동할 수 있도록 개발되었으며, 흡배기 시스템을 포함한 엔진 전체에 대한 동시 해석이 가능하였다. 연소 모델은 Fortran90 으로 개발되었으며, AVL 에서 제공된 'user defined high pressure cycle (UDHPC) interface'를 통해 Boost 와 연동되었다. 두 가지의 인젝터(8 홀, 10 홀)에 대해 두 가지 부하에서 해석을 수행하였으며, 해석 결과는 실제 엔진의 성능 실험 결과를 잘 추종하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.237-243
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• 2015

본 논문은 에멀젼연료(Diesel/$H_2O_2$)에 있어 과산화수소의 혼합비가 혼합연료 액적증발 및 분무거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 연료혼합을 위한 계면활성제는 span 80, tween 80을 9:1로 혼합하여 에멀젼연료 총 부피의 3%로 고정 혼합하였다. 또한 과산화수소의 혼합비율은 계면활성제의 혼합비를 고려하여 EF (Emulsified Fuel)0, EF2, EF12, EF22, EF32 및 EF42로 설정하였다. 에멀젼연료 액적의 증발특성을 관찰하기 위해 가열판에 액적 방울을 투하시켜 액적이 증발하는 현상을 산란광 및 쉴리렌기법을 통하여 촬영하였다. 또한 혼합비 변화에 따른 혼합연료의 분무거동특성을 해석하기 위하여 혼합연료 EF0~EF22를 선택하여 $150^{\circ}C$로 유지된 정적용기에서 증발자유분무 거동해석 실험을 실시하였다. 그 결과 과산화수소의 혼합비율이 EF0보다 높은 EF22 에멀젼연료의 자유분무성장이 연료 속에 혼합된 과산화수소의 증발촉진으로 인하여 보다 신속하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.884-891
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• 2016

디젤엔진에서는 2차 분사 시스템은 다양한 배기 시스템에 적용이 가능하고, 엔진 제어와 관계없이 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 환원제 희석 면에서도 후분사 또는 다른 농후한 환원제 분위기 형성 방법 등에 비해 장점이 많다. 2차 분사 시스템에서는 환원제의 공급 방법에 따라서 촉매의 효율은 달라질 수밖에 없다. 환원제는 일정압력 이상으로 유지 및 최적화가 필요하고, 인젝터의 위치 및 각도의 선정은 매우 중요한 인자이다. 본 논문에서는 2차 분사 조건을 변화시켜 환원제의 농도와 양을 변화시켰다. De-NOx 촉매 시스템에서 최대의 NOx 정화 효율에 적합한 환원제 분사 조건들의 선정이 필요하고, 분무 도달거리, 분무 평균 입경, 분무각, 분사량 등의 분무 특성과 환원제의 균일 분포를 잘 파악하여야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 2차 분사에서 충돌판 형상에 의한 분무 및 거동 특성은 가시화 방법과 디지털 화상 처리 기법을 사용하여 분석하였으며, 충돌판 형상의 영향성과 각 형상에 대한 최적 각도 범위를 도출하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.896-902
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• 2001

To meet strict emission regulation while improving engine performances, common rail injection system which is suitable for electronic control, and capable of controlling injection quantity, timing, rate and pressure individually as well as realizing high pressure has been developed. At present study, a 8L DI diesel engine was converted to a single-cylinder experimental engine allowing optical access through an extended piston and a prototype of common rail injector in progress was applied to the engine. The combustion characteristics of the engine were analysed by using direct images and characteristics of the injector were analysed. We can not say that the results are always the same to general common rail injection system but that they are just characteristics of specific prototype injector.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.97-105
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• 1998

High pressure injection is recently used to reduce the emissions and increase the power of DI diesel engine. This high pressure injection makes the spray strike the cylinder wall. This spray/wall impingement is known to affect the emission and performance of DI diesel engine such that it is very important to know the spray/wall impingement process. In this study, multidimensional computer program KIVA-II was used to clarify the effect of spray wall impingement by different injection spray angle with the spray/wall impingement model consiedering rebound and slide motion and also the improved submodel for liquid breakup, drop distortion model.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권5호
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• pp.607-617
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• 1998

Comparisons of joint probability density distribution obtained from the raw data of measured droplet sizes and velocities in a transient diesel fuel spray with computed joint probability density function were made. Simultaneous droplet sizes and velocities were obtained using PDPA. Mathematical probability density functions which can fit the experimental distributions were extracted using the principle of maximum likelihood. Through the statistical process of functions, mean droplet diameters, non-dimensional mass, momentum and kinetic energy were estimated and compared with the experimental ones. A joint log-hyperbolic density function presents quite well the experimental joint density distribution which were extracted from experimental data.

• 한국연소학회지
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• 제14권3호
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• pp.29-36
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• 2009

Simulation is performed to analyze the characteristics of turbulent spray combustion in a diesel engine condition. An extended Conditional Moment Closure (CMC) model is employed to resolve coupling between chemistry and turbulence. Relevant time and length scales and dimensionless numbers are estimated at the tip and the mid spray region during spray development and combustion. The liquid volume fractions are small enough to support validity of droplets assumed as point sources in two-phase flow. The mean scalar dissipation rates (SDR) are lower than the extinction limit to show flame stability throughout the combustion period. The Kolmogorov scales remain relatively constant, while the integral scales increase with decay of turbulence. The chemical time scale decreases abruptly to a small value as ignition occurs with subsequent heat release. The Da and Ka show opposite trends due to variation in the chemical time scale. More work is in progress to identify the spray combustion regimes.