• 제목/요약/키워드: 스로틀 밸브

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유량 제어장치인 가변스로틀밸브의 기하학적 형상변화에 따른 공기역학 특성분석 연구 (A numerical study on the aerodynamic characteristics of a variable geometry throttle valve(VGTV) system controlling air-flow rate)

  • 조현성;김철호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.378-383
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    • 2013
  • 가솔린엔진의 출력제어를 위해 나비형(butterfly-type) 스로틀밸브가 응용되고 있다. 그러나 기존의 나비형 스로틀밸브는 밸브 후방에서 발생하는 강한 와류현상으로 인해 매우 큰 흡입 유로의 저항을 유발하게 된다. 이러한 유로저항은 엔진의 체적효율(volumetric efficiency)을 떨어뜨려 궁극적으로 엔진의 출력과 효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 CFD수치해석 기법을 이용하여 기존 나비형 스로틀밸브의 문제점 개선을 위해 제안한 벤투리형(venturi-type) 가변스로틀밸브(VGTV)의 공기역학적 작동특성에 관해 알아보았으며, 본 장치의 유량과 저항계수($K_L$)의 변화특성 분석을 통해 가솔린엔진의 체적효율 개선효과를 평가하는데 연구의 목적을 두고 있다. 본 연구를 통해 기존의 나비형 스로틀밸브에 비해 새롭게 제안된 벤투리형 가변스로틀밸브의 유로저항이 평균 49.0%정도 개선된다는 사실을 알 수 있었으며, 이는 엔진의 체적효율과 출력에 매우 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.

선형 레귤레이터 기법을 이용한 다변수 발전설비의 최적제어 (Optimal Control of multivariable Generating System Based on Linear Regulator)

  • 김동화
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제4권4호
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    • pp.61-67
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    • 1990
  • 선형 다변수 원자력 발전설비에 있어서 순환펌프 동력변화, 스로틀 밸브 개도등의 변화에 따라 plenum chamber물온도, core inletdhs도, 연료에 미치는 온도등의 응답이 상호간섭을 받지않고 최적제어 될 수 있는 방법을 선형 레귤레이터 기법을 이용해 고찰하였다. 그 결과 순환펌프의 동력변화, 스로틀 밸브 개도의 외란에 대해 plenum chamberanfdhs도, 노심입구 물온도, 연료 온도 변화 등이 적어 비간섭화 된 안정된 제어가 될 수 있음을 나타냈다.

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다공스로틀밸브가 혼합기 유동과 연료 분무의 2차 미립화에 미치는 영향 (Effects of Perforated Throttle Valve on the Mixture Flow and Secondary Atomization of Fuel Spray)

  • 조병옥;조행묵;이창식
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.60-66
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    • 1996
  • Finely atomized fuel droplet and good mixed mixture plays very important in improving combustion efficiency in an spark ignition engine. And combustion efficiency has influence directly on the engine power, fuel consumption rate and pollutant emission. In this study, perforated throttle valve which has relatively low value of PR has been developed and studied for the purpose of improving those aims. As a result of this study, it has been verified that the perforated throttle valve makes droplet more finely, and also proved that has a function of contributing to form good mixed mixture, especially in mixture preparation system of carburetor or SPI type spark ignition engine.

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Simulink를 이용한 액체로켓 엔진의 수학적 모델링 (A Mathematical Model of Liquid Rocket Engine Using Simulink)

  • 박순영;조원국;설우석
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.82-97
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    • 2009
  • 본 연구에서는 가스발생기 사이클 엔진시스템의 제어특성을 검토하고, 제어기를 구성하기 위한 해석의 일환으로 공칭 작동점 부근에서의 선형해석을 위한 Simulink 수학적 모델을 구성하여, 엔진 스로틀링 과정에 대한 해석을 수행하였다. 스로틀 밸브의 특성이 엔진동특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 추력제어밸브와 가스발생기 혼합비 유지를 위한 압력균형기(pressure stabilizer)의 모델, 그리고 제어밸브 구동용 모터의 수학적 모델을 포함시켰다.

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SI 엔진의 스로틀 밸브에서 유동장 특성에 대한 실험해석 (An Experimental Study on a Flowfield Characteristics in a Throttle Valve of SI Engine)

  • 김성초;김철;최종근;이석정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권7호
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    • pp.967-974
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    • 2001
  • Experimental investigations on the flow characteristics of downstream region of a butterfly valve, which is used in SI engine, have been conducted according to Reynolds number and valve angle. Measurement programs of the flowfield using x-type of hotwire anemometry include the mean and fluctuating velocity, turbulnet intensity, shear stress, power spectrum and pressure loss coefficient. Experimental results show that flow characteristics and independent of relatively high Reynolds number; 60,000 and 80,000. It is also seen that streamwise mean velocities have relatively large velocity gradient around the butterfly valve with increasing the valve opening angle and this trend appears even in the far downstream region. The distributions of turbulent intensity and shear stress show irregular behavior regardless of the valve opening angle and those of the case of the valve opening angle of 45°are the largest. The pressure loss coefficient of the body surface of the throttle valve increases mildly with the increase of Reynolds number and increases rapidly with the reduction of the valve opening angle.

다공 스로틀밸브 장착 가솔린기관의 성능 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Gasoline Engine Performance Equipped with Perforated Throttle Valve)

  • 조병옥;이창식
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.50-56
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    • 1996
  • In an fuel injection type gasoline engine, atomization of fuel droplet and mixture formation process are very important to understand engine combustion efficiency, and also has influence directly on the decision of engine performance and pollutant emission. In this study, perforated throttle valve instead of solid type throttle valve was developed and equipped to an SPI engine to promote secondary atomization and good droplet-air mixture formation. From the engine performance lest. it was verified that the case of perforated valve kas more advantages in each experimental parameters such as in cylinder gas pressure, mass burnt ratio, fuel consumption rate, and pollutant emission characteristics than that of solid one equipped. No matter what the same perforated valve, there are some distinct results in engine performance characteristics according to the perforate ratio.

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시스템 식별 방법을 이용한 볼텍스 튜브 모델링 (Vortex Tube Modeling Using the System Identification Method)

  • 한재영;정지웅;유상석;임석연
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권5호
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    • pp.321-328
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고온측과 저온측의 온도 예측을 위한 볼텍스 튜브 모델을 개발하였다. 볼텍스 튜브 모델은 시스템 식별 방법을 기반으로 개발하였으며, 개발된 볼텍스 튜브 모델은 ARX(Auto-Regressive with eXtra inputs)모델을 기반으로 하여 설계되었다. 본 연구에서 유도된 다항식 모델은 모델의 정확성을 확인하기 위해 실험데이터와 검증하였다. 또한, 유도된 모델은 안정성 검사 통과를 보여준다. 저온측 스로틀 밸브 각도를 변경하였을 때, 적절히 온도 분리가 이루어지는 것을 확인하였으며, 동적응답을 확인하기 위해 저온측 스로틀 밸브 각도를 변경 시켰을 경우, 볼텍스 튜브 모델의 온도가 적절히 분리 되는 것을 확인할 수 있다. 결론적으로, 개발된 볼텍스 튜브 모델을 저온측 스로틀 밸브 각도에 따라 온도 분리 예측이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.

직접분사식 희박연소 LPG엔진에서 흡배기 밸브시기가 연소 및 배기특성에 미치는 영향 (Effects of Intake and Exhaust Valve Timing on Combustion and Emission Characteristics of Lean-Burn Direct-Injection LPG Engine)

  • 박철웅;김태영;조시현;오승묵
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.45-51
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    • 2015
  • 최근 강화되는 연료소비율과 배기 규제에 대응하기 위해 자동차용 엔진에 다양한 신기술들이 적용되고 있다. 직접분사식 희박연소 엔진은 안정적인 성층혼합기 연소를 통해 연료소비율 및 배출가스 개선이 가능하지만 과잉공기 조건에서 상대적으로 높은 수준은 질소산화물의 배출은 해결되어야 할 과제이다. 본 연구에서는 직접분사식 희박연소 LPG 엔진에서 가변 밸브 기구를 이용한 흡기 및 배기밸브 시기의 변경이 엔진의 성능 및 배출가스에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 스로틀링을 하지 않은 부분부하 운전 조건에서 흡기밸브 열림 시기의 진각은 공기과잉률의 증가에 의한 질소산화물 배출 증가에 원인으로 작용하였다. 배기밸브 열림 시기를 진각할 경우 팽창일 감소와 펌핑손실 증가에 의해 연료 소비율이 악화되었다.

다공 스로틀 밸브에서의 액체 연료의 2차 미립화 특성에 관한 연구 (A Study on the Secondary Atomization Characteristics of Liquid Fuel in the Perforated Throttle Valve)

  • 이창식;이기형;조병옥;오군섭
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.55-62
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    • 1996
  • In a fuel injection engine, atomization of liquid fuel and mixture formation process has influenced(or affected) directly on the engine performance and pollutant emission. In this study, the characteristics of fuel spray and the behaviors of secondary atomization developed at the downstream of the valves were investigated using an image processing method. Solid and perforated valves are chosen in order to evaluate the valve performance in terns of air flow rate, valve opening angle and valve shape. Experimental results clearly indicate that the spray atomization quality can be improved by increasing the perforated rat io and the blockage rat io in the perforated valve, the characteristics of spray atomization is improved by using the perforated valve with high perforated rat io and blockage ratio.

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액체로켓 엔진 성능 보정용 제어밸브의 고유유량특성 계산 (Evaluation of the Inherent Flow Coefficient of the Control Valve in the Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 박순영;조원국;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.73-78
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    • 2011
  • 가스발생기 사이클 액체로켓 엔진의 보정이나 제어를 위해 제어밸브를 적용하는 경우 제어밸브의 고유유량특성을 제어 대상값인 추력이나 혼합비와 선형적인 관계를 가지도록 선정함으로써 제어를 간단하면서도 예측가능한 형태로 가져갈 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 엔진 모드해석 프로그램을 응용하여 추력 제어밸브와 혼합비 제어밸브의 고유유량특성을 계산하기 위한 알고리즘을 제안하였으며, 제어밸브의 스로틀 각에 따른 민감도를 계산하였다. 계산된 제어밸브의 고유유량특성을 해외사례와 운용범위에서 그 곡선의 형태를 비교하여 결과의 타당성을 검토하였다.