• 제목/요약/키워드: 엔진 내부 유동

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CFD를 이용한 직접 분사식 스파크 점화 엔진의 실린더 내부 유동 해석 (In-Cylinder Flow Analysis in a Spark-ignited Direct Injection Engine using CFD)

  • 김명환;이내현;최규훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.22-30
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    • 1999
  • Optimization of in-cylinder flow is regarded as one of the most important factors to realize stable stratified charge combustion in a Spark-ignited Direct Injection(SDI) engine. Therefore, Computational Fluid Dynamic(CFD) simulation technique were used to clarify the characteristics of in-cylinder flow of a SDI engine with top entry intake port. Also, CFD results were compared to experimental results using Laser Doppler Velocimetry(LDV), Particle Image Velocimetry(PIV) and good validations were met. As the results reverse tumble flow generated during intake process was preserved by configuration of curved piston while base and reverse tumbles were diminished at the end of compression stroke in case of flat top piston. In addition, it will be needed to optimize the fuel mixture distribution based on these results.

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공동형 보염기를 갖는 모델 스크램제트 엔진의 흡입구 측면효과를 고려한 3차원 통합 유동해석 (A Unified 3D Numerical Analysis of a Model Scramjet Engine with a Cavity Flame-Holder and Two Intake Side Walls)

  • 염효원;김성진;성홍계;강상훈;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.590-593
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    • 2009
  • 모델 스크램제트 엔진의 3차원 유동특성 이해를 위하여 다단의 충격파를 발생 시키는 흡입구부터(외부 유동영역) 공동형 보염기, 연소기, 노즐이 포함되는 엔빈 내부 전영역을 통합한 수치해석을 수행하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델과 Sarkar모델이 적용된 저 레이놀즈 수 k-e 난류모델의 해석결과를 실험 결과와 비교하였으며, 흡입구의 측면효과(intake side wall effects)를 살펴보기 위하여 측면의 유무에 따른 유동특성을 관찰하였다. 본 연구에 소요되는 계산시간의 효율성을 위하여 계산영역을 다중블럭으로 구성하였으며, MPI(Massage Passing Interface) 병렬 계산 기법을 적용하였다.

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산화제 탱크의 와류방지장치 유동해석 (Numerical Flow Analysis for Anti-Vortex Device (AVD) in Oxidizer Tank)

  • 장제선;한상엽;길경섭;조인현
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.168-175
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    • 2010
  • 우주발사체용 액체추진제 공급시스템에서 산화제가 엔진으로 공급될 때 다양한 환경 또는 외력에 의해서 탱크 내부의 출구영역에서 와류가 발생한다. 이러한 swirl을 방지하기 위한 탱크 내부에 AVD(Anti-Device Vortex)라는 와류방지 장치를 설치한다. 유동해석을 통해 LOX(액체산소) 공급에 효율적인 와류방지장치의 성능을 확인하였다. AVD 개수와 길이에 따라 공급시간에 대한 질유량과 산화제 자유표면에서 swirl의 크기 등을 분석해서 최적의 크기와 개수를 도출하고 설계에 반영하고자 한다.

과팽창 노즐 유동에서 발생하는 측력변동에 관한 연구 (A Study of Lateral Force Fluctuations in Over-Expanded Nozzle Flow)

  • 이종성;차용수;;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.253-256
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    • 2009
  • 과팽창 상태 추력 노즐 내부의 측력(Lateral Force)발생에 대한 기초적 연구 분석을 실험적, 수치 해석적 방법으로 수행하였다. 엔진 정지 과정시 추력 노즐 내에 발생하는 압력진동을 조사하였다. 구동 압력비 변화에 따른 벽 압력 분포를 측정 및 쉴리렌 가시화를 수행하였다. RSS(Restricted Shock Separation)에서 FSS(Free Shock Separation)로 천이하는 순간 벽 압력 피크값이 발생하였다.

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디젤엔진용 매연여과장치 내부유동 특성 연구 (A Study on the Flow Characteristic of the Diesel Engine DPF)

  • 고현선;정찬규;이행남
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.109-117
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    • 2012
  • 본 논문은 매연여과장치(DPF)의 Inlet Pipe 길이를 5가지 경우로 변화시켜, 이 변화가 유동장에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 방법으로서는 PIV 계측과 상용코드를 사용하여 수치해석을 수행 하였으며, 그 결과 PIV와 CFD는 87%로 일치하는 상관성을 보였다. 또한 동일한 유속 조건일 때 Inlet Pipe 길이가 20mm일 때 안정적이고 높은 압력 값을 보여 매연여과율을 높일 수 있을 거라 사료된다.

고속 직접분사식 디젤엔진의 실린더내 유동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of In-Cylindeer Flow Characteristics of a High Speed Direct Injection Diesel Engine)

  • 정경석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.22-30
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    • 1996
  • In-cylinder flow of a purpose-built small HSDI Hydra Diesel engine was investigated by laser Doppler velocimetry(LDV) during induction and compression processes. The flow was quantified in terms of ensemble-averaged axial and swirl velocities, normalized by the mean piston speed, at a plane located 12mm from the cylinder head and corresponding to the mid-plane of the diametrically-opposed quartz windows at an enigne speed of 1000rpm. The formation of toroidal vortices during the intake process and the evolution and decay of swirl motion during the compression process were observed. Turbulence at around TDC of compression became homogeneous and isotropic.

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초음속 노즐 내부 유동장의 가열에 의한 천이 특성에 대한 연구 (A Study on Transient Characteristics of Flow Caused by Heat Addition in Supersonic Nozzle)

  • 정진도;김장우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권1호
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    • pp.80-86
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    • 2005
  • This study presents numerical solutions of the two-dimensional Navier-Stokes equations for supersonic unsteady flow in a convergent-divergent nozzle with heat addition. The TVD scheme in generalized coordinates is employed in order to calculate the moving shock waves caused by thermal choking. We discuss on transient characteristics, start and unstart phenomena, fluctuations of specific thrust caused by thermal choking and viscous effects. We prove that the control of separation of boundary layer is the most important key problem to prevent the thermal choking.

나선형 포트를 적용한 광각엔진에서 실린더 내 압축 유동 특성 (In-Cylinder Compression Flow Characteristics of Helical Port Engines with Wide Valve Angle)

  • 엄인용;박찬준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권1호
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    • pp.9-16
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    • 2009
  • This paper is the second of 2 companion papers which investigate in-cylinder swirl generation characteristics in helical port engine with wide valve angle. Two wide valve-angle engines, which are same ones and have slightly different rig swirl number, were used to compare the characteristics of cylinder-flow. One intake port is deactivated to induce swirl flow. A PIV (Particle Image Velocimetry) was applied to measure in-cylinder velocity field during intake stroke. The results show that the intake flow component passing through valve area near the cylinder wall is not negligible in helical port engine with wide valve angle contrary to conventional one. The effect of this velocity component on in-cylinder increases as the swirl ratio rises and compression process progresses. Consequently, this component destroys in-cylinder swirl flow completely during compression resulting in no actual swirl at the end stage of compression.

나선형 포트를 적용한 광각엔진에서 실린더 내 흡입 유동 특성 (In-Cylinder Intake Flow Characteristics of Helical Port Engines with Wide Valve Angle)

  • 엄인용;박찬준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권10호
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    • pp.761-768
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    • 2008
  • This paper is the first of 2 companion papers which investigate in-cylinder swirl generation characteristics in helical port engine with wide valve angle. Two wide valve-angle engines, which are same ones and have slightly different rig swirl number, were used to compare the characteristics of cylinder-flow. One intake port is deactivated to induce swirl flow. A PIV (Particle Image Velocimetry) was applied to measure in-cylinder velocity field during intake stroke. The results show that the intake flow component passing through valve area near the cylinder wall is not negligible in helical port engine with wide valve angle contrary to conventional one. The effect of this velocity component on in-cylinder increases as the swirl ratio rises and intake process progresses. Consequently, this component interferes the formation of in-cylinder swirl flow resulting in lower actual swirl.

Bleed Air 냉각용 열교환기 개발 (Development of Heat Exchanger for Cooling Bleed Air)

  • 유경원;백낙곤;박봉교;김준태
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.427-430
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    • 2008
  • 본 연구에서는 엔진으로부터 나오는 고온 여압 공기를 냉각시키기 위한 열교환기 개발을 수행하였다. 장착 환경을 고려한 외부 유동 흐름 및 열교환기 내부의 유동과 열전달 특성에 대한 전산해석을 통해 열교환기의 형상 및 유로 설계를 수행하였으며 이를 검증하기 위해 사용 환경 모사 시험을 수행하여, 그 결과를 비교하였다.

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