The ability of turbulence model to accurately describe the complex characteristics of the flow field and the fuel spray is of great importance in the optimum design of diesel engine. The numerical simulations of the flow field and the spray characteristics within the combustion chamber of direct injection model entgine are performed to examine the applicability of turbulence model. The turbulence models used are the RNG $\varepsilon$ model and the modified $\varepsilon$ model which included the compressibility effect due to the compression/expansion of the charges. In this study, the predicted results in the quiescent condition of direct injection model engine show reasonable trends comparing with the experimental data of spray characteristics, i. e., spray tip penetration, spray tip velocity. The results of eddy viscosity obtained using the $\varepsilon$ model in the spray region is significantly larger than that obtained using the RNG $\varepsilon$ model. The application of the RNG model seems to have some potential for the simulations of the spray characteristics, e. g., spray tip penetration, spray tip velocity, droplets distribution over the $\varepsilon$ model.
The main purpose of this study is to provide the information of soot generation of toluene fuel droplet. To achieve this, this paper provides the experimental results on the different initial diameter of toluene droplet combustion characteristics conducted under equivalent ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) conditions. Visualization of single fuel droplet was performed with high resolution CCD camera and visualization system. At the same time, ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) were maintained by ambient condition control system. Soot volume fraction ($f_v$) was analyzed and compared on the basis of intensity ratio ($I/I_0$) of background image. The result of soot generation was almost the same regardless of initial droplet diameter since thermophoretic flux is not much changed under the same ambient conditions. Soot standoff ratio (SSR) of 2 mm diameter showed unstable variation characteristics due to the short available measuring time.
The soot formation characteristics of various alkane-based single fuel droplets were studied in this work. Also, This study was performed to provide the database of the soot behavior and formation of alkane-based single fuel droplet. The experimental conditions were set to 1.0 atm of ambient pressure ($P_{amb}$), 21% of oxygen concentration ($O_2$) and 79% of nitrogen concentration ($N_2$). Combustion and soot formation of single fuel droplet was visualized by visualization system with high speed camera. At the same time, ambient pressure, oxygen concentration and nitrogen concentration were maintained by ambient condition control system. Soot formation characteristics was analyzed and compared on the basis of intensity ratio ($I/I_0$) of background image. The results of toluene fuel droplet showed the largest soot generation. Soot volume fraction ($f_v$) was almost the same under the identical fuel types regardless of various initial droplet diameter ($d_0$) since thermophoretic flux was not much changed under the same ambient conditions.
This study aims to investigate the influence of the droplet volume on the evaporation characteristics of the sessile droplet. In particular, the effect of the free convection in the vapor domain on the evaporation rate was analyzed through the numerical simulation. The commercial code of the ANSYS Fluent (V.2020 R2) was used to simulate the heat transfer in the liquid-vapor domain. Moreover, we used the diffusion model to estimate the evaporation rate for the different droplet volume under the room temperature. It was found that the evaporation rate significantly increases with the droplet volume because of the larger surface area for the mass transfer. Also, the effect of free convection on the evaporation rate becomes significant with an increment of droplet volume owing to the increase in the droplet radius corresponding to the characteristic length of the free convection.
발효조건 및 건조방법을 분무건조와 동결건조로 달리하여 제조한 탁주 분말을 0.0-4.0%로 첨가 비율을 달리하여 식빵을 제조하고 반죽 특성과 제빵후 식빵의 품질특성을 비교, 분석함으로써 제과 제빵에서의 풍미 개선 및 품질 개량제로서의 활용도 증진을 위한 기초적인 자료를 얻고자 하였다. 반죽의 pH는 분무건조한 SDWS와 SDOS의 첨가량에 따른 pH 감소폭이 동결건조한 FDSW와 FDOW에 비해 큰 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 1차 발효후에도 유사한 경향을 나타내었다. 1차 발효후 반죽의 부피는 1-4% 첨가구 전반에 걸쳐 SDWS 첨가구가 상대적으로 가장 큰 값을 나타내었고 특히, SDWS 1% 첨가구가 23.6 mL로서 가장 큰 값을 나타내었다. 구운후 식빵의 부피는 SDOS를 첨가한 경우가 상대적으로 높은 값을 나타내었다. 식빵의 비체적은 SDWS와 SDOS 첨가구는 대략 1-2% 첨가시 최대값을 나타낸후 3% 이상에서는 오히려 다소 감소하는 경향을 나타낸 반면, FDWS와 FDOW는 첨가량 증가에 따라 비체적이 증가하는 경향을 나타내었다. 식빵의 색도는 SDWS 및 FDWS 첨가구에 비해 탁주 분말의 첨가량이 증가함에 따라 SDOS 및 FDOS의 명도 L값이 점진적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 2% 이하로 첨가한 식빵은 분무건조한 탁주 분말을 첨가한 식빵이 동결건조한 탁주분말을 첨가한 식빵에 비해 외관, 색, 조직감, 맛, 종합적 기호도 등의 모든 변에서 상대적으로 높은 점수를 나타내었고, SDWS를 1% 첨가한 식빵은 유의적 차는 없으나 외관, 색, 이스트취, 조직감, 맛, 및 종합적인 기호도가 무첨가구에 비해 유사하거나 다소 높은 점수를 나타내었으며, 특히 밀가루취에서는 무첨가 식빵에 비해 높은 기호도를 보여 탁주 분말의 첨가에 의한 향미 개선효과가 있는 것으로 판단되었다.
본 연구는 디젤-과산화수소 에멀젼연료의 충돌분무를 대상으로 과산화수소의 혼합비가 증발분무 거동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 에멀젼연료의 증발을 위해 온도조절이 가능한 가열판을 사용하여 온도를 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ 및 $250^{\circ}C$로 각각 설정하였고, 연료 분사압력을 400bar, 600bar, 800bar 및 1000bar로 설정하여 분사압력이 에멀젼연료의 증발특성에 미치는 영향을 확인하였다. 에멀젼연료의 혼합을 위 한 계면활성제로 span80과 tween80을 9:1의 비율로 혼합하여 에멀젼연료 전체 체적의 3%로 고정하였고 과산화수소의 혼합비율을 EF(Emulsified Fuel)0, EF2, EF12 및 EF22로 설정하여 디젤연료와 혼합하였다. 또한 에멀젼연료 증발 충돌분무의 가시화를 위해 슐리렌방법을 적용하였다. 본 연구의 결과로서 충돌하는 가열판의 온도와 분사압력이 높을수록 에멀젼연료 증발 촉진으로 연료 기상의 확산이 활발해지는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 실제엔진에 에멀젼연료를 사용할 경우 연료 내 과산화수소 증발에 의한 연소실 온도 저하효과와 함께 보다 신속한 혼합기 형성은 엔진배출물의 감소를 일으키는 것으로 기대된다.
디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.
알코올 분무, 셀로판지 부착 등의 표면처리가 포장김치의 표면갈변과, pH, 산도, 균수 및 관능적 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 실험에 사용된 포장김치는 200 g 들이 플라스틱 용기에 김치를 담은 후 무처리, 70% 알코올로 표면을 1회 분무한 것, 김치표면에 폴리에틸렌필름(두께 0.04 mm)을 부착하여 저장실 (10$\pm$1$^{\circ}C$)에서 21일간 저장하면서 3일 간격으로 조사하였다. 그 결과, 무처리와 알코올을 분무한 경우는 저장 15일째에 pH가 4.0수준에 도달하였으나 김치표면에 polyethylene film을 부착한 경우는 21일째까지도 pH가 4.0 이상을 유지하였다. 산도의 경우도 pH와 동일한 경향을 나타내어 polyethylene film으로 표면처리함으로서 김치의 숙성이 지연되었다. 무처리와 알코올을 처리한 것은 12일째부터 김치표면이 갈변하기 시작하였으며 18일째는 그 갈변정도가 심하였다. 그러나 polyethylene film을 표면에 부착한 경우는 저장 21일째까지도 갈변정토가 미약하였다. 저장기간에 따른 총균수의 변화는 무처리와 알코올을 처리한 경우가 polyethylene film을 부착한 경우에 비하여 증가폭이 컸으나 젖산균수는 반대로 polyethylene film을 부착한 경우가 무처리 또는 알코올을 분무한 경우에 비하여 높아 김치의 품질이 양호하였다. 무처리와 알코올을 분무한 김치의 표면에는 저장 15일 이후에 산막표모 및 곰팡이의 균사체가 번식하는 김치도 발견되었다. 처리별 이미 및 이취의 발생정도를 조사한 결과 무처리와 알코올을 처리한 경우는 저장 15일경에 특히 용기 표면에 위치하는 김치에서 이미와 이취가 있었으나 polyethylene film을 부착한 경우는 이미와 이취가 전혀 나타나지 않았다.채반에 넣고 밀도를 측정한 결과 1.002g/㎤을 나타냈다. 즉 물의 이론밀도인 1g/㎤에 근접한 값을 보여 정확한 밀도 계측이 가능한 것으로 판단되었다. 또한 밀도 계측시스템의 측정 반복간 정밀도를 파악하기 위해 수박 6개를 임으로 선정하여 3반복 측정 시험한 결과, 측정표준편차가 0.001~0.004g/㎤로 해상도보다는 다소 높았으나 대체로 양호한 결과를 나타냈다. 수박 35개를 이용하여 개발 계측시스템과 사람이 직접 부력법으로 밀도를 측정 비교한 결과, 계측시스템에 의해 측정된 수박 밀도가 사람이 측정했을 때 보다 낮게 측정되었다. 수박의 외관인자(무게, 길이, 직경, 체적), 밀도와 당도의 상관관계 구명시험을 위해 원예연구소 시험포장에서 재배된 삼복꿀수박 총 74개를 공시재료로 하였고, 시험은 출수일별로 10~14개씩 수확하여 외관인자, 밀도, 당도를 각각 측정하고, 이들 인자들간의 상관관계를 구명하였다. 외관인자들간에는 높은 상관관계를 보였으나, 외관인자들과 밀도, 외관인자들과 당도, 밀도와 당도와는 매우 낮은 상관관계를 나타냈다. 점성에 영향을 미치는 가장 주요한 조건이라고 생각된다.환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.luco-pyranoside, quercetin 7-O- -glucopyranoside, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucuronide and apigenin-6-C-$\beta$-D-glucopyranosyl-8-C-$\b
Experimental investigation of the interaction between dual spray formed by swirl type injector was conducted. Experimental parameter was fuel temperature, varied in the range from $-20^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$. Measuring parameter were vertical distance from injector tip to patternator and gap between injectors. Volumetric distiribution and SMD were measured for the various combination of parameters. The results of present study show that the arithmetic sum of each of spray is not equal to dual spray, but it is equal above specific fuel temperature. As the increases of fuel temperature, SMD decreases and becomes more uniform. As the increases of gap between injectors, fuel volume and SMD at collision area increases, but penetrated fuel decreases.
분무건조법을 이용하여 무기질막 microcapsule과 무기질/유기질막 microcapsule을 제조하였다. 무기질막 microcapsule은 core 물질로 $K_{4}SO$와 clay shell 물질로 colloidal silica를 사용하였고, 무기질/유기질막 microcapsule은 core 물질로 상기 제조된 무기질막 microcapsule을 shell 물질로는 ethyl cellulose를 사용하여 각각의 microcapsule를 제조하였다. 제조된 microcapsule이 기능성을 갖기 위하여는 구형의 균일한 표면과 세공용적이 매우 중요하다. 무기질막 microcapsule인 경우 core/shell의 체적비가 0.3/0.7인 경우 구형의 균일한 표면의 microcapsule이 제조되었으며, 무기질/유기질막 microcapsule인 경우, 무게비가 0.76/0.24일 때 균일한 표면을 갖는 microcapsule이 제조되었다. 무기질/유기질막 microcapsule인 경우, 무기질막 microcapsule보다 세공용적이 감소하였고, shell물질(ethyl cellulose)의 양이 증가할수록 피복이 균일하게 되며, 세공용적도 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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