• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.773-778
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• 2015

지구 환경오염문제가 대두되면서 세계 각국에서는 환경오염을 최소화하려는 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 국제해사기구(IMO)에서는 해양 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되는 배기가스에 의한 것으로 판단하고 있다. 이에 따라서 선진국을 중심으로 선박관련 환경규제 및 선박배기가스 배출기준이 점차적으로 강화되어 가고 있으며, 관련 기술개발이 급격하게 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 연료유 스크러버에 사용되는 노즐개발 및 분사노즐의 위치 선정을 위해 실험용 스크러버에서 PIV 실험을 통하여 노즐의 분사속도는 20.1 m/s, 분사각은 $66^{\circ}$을 확인을 하였다. 또한, CFD 해석을 통해 실험값과 비교 하였으며, 이 노즐을 실증 모델 스크러버 사이즈에 적용하여 스크러버에 고르게 분사시키기 위하여 여러 케이스를 적용하여 CFD해석을 진행하여 노즐의 위치를 선정 하였다.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.118-127
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• 2004

본 연구는 배기량이 16.7ι인 V8형 터보차져 인터쿨러 직접분사식 디젤기관에서 흡기포트의 선회유동과 연료분사계 및 과급기가 기관성능 및 배출가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하며 성능을 개선하는데 있다. 일반적으로 기관의 출력을 높이기 위하여 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 과급공기를 냉각시켜 과급효율을 더욱 높인 TCI디젤기관이 보편화되고 있다 본 연구의 결과로서 흡기포트의 선회비가 2.25인 경우에서 압축비 17.5, re-entrant 8.5$^{\circ}$ 형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.33*3+$\Phi$0.35*2, 노즐돌출량 3.18mm, 분사시기 BTDC 12$^{\circ}$CA, 과급기 T042(압축기 0.6A/R+46Trim, 터빈 1.0A/R+57Trim)경우가 기관성능 및 NO$_{x}$ 농도의 배출특성을 고려할 때 운전영역에서 가장 우수하여 흡기포트, 분사계 및 과급기에 대한 각 인자를 적정화할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.763-771
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• 2014

본 연구는 에멀젼연료($diesel/H_2O_2$)의 분무거동특성에 관한 기초 연구로서 에멀젼연료를 제조하여 분무 거동특성에 영향을 주는 연료의 물성치(점도, 표면장력, 밀도)와 연료액적 증발특성을 조사하였다. 또한 에멀젼연료와 디젤연료의 거시적 분무거동특성인 분무선단도달거리, 분무각을 비교 분석하였다. 에멀젼연료의 교반 조건은 디젤 연료와 계면활성제 span 80, tween 80을 각각 9:1로 혼합한 유화제를 제작하여 사용 하였으며 과산화수소의 혼합비율은[EF(Emulsified Fuel)2, EF12, EF22, EF32, EF42, EF52, EF62, EF72, EF82, EF92]로 설정하였고, 분사압력은 400bar, 600bar, 800bar 및 1000bar로 설정하였다. 본 연구의 결과로서 연료의 점도는 과산화수소의 혼합비율이 증가할수록(EF52까지) 점도가 증가하나, 그 이후부터는 점도가 낮아져 기존의 디젤연료와 같은 점도를 가지게 된다. 이는 디젤의 혼합비율이 큰 EF52까지는 교반 시 수중유형(Water in Oil)이 생성되나 과산화수소의 혼합비율이 큰(EF52 이상) 에멀젼연료에서는 유중수형(Oil in Water)이 생성되기 때문이다. 또한 혼합비 변화에 따른 분무거동의 특성(분무선단도달거리, 분무각)의 변화는 크지 않았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.299-302
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• 2008

램제트 추진체의 성능연구를 위하여 램제트 전 영역, 즉 흡입구에서부터 연소실과 노즐까지 통합하여 연소수치해석을 수행하였다. 램제트가 작동 시작하여 비행체가 상승하는 가속모드(Acceleration mode)와 고고도에서의 순항모드(Cruise mode)를 설정 하였으며, 각 모드에 대하여 분사되는 연료의 당량비 변화를 고려하였다. 각 모드에서 추진체 전 영역의 압력 분포, 흡입구의 종말충격파의 위치, 연소실에서의 온도분포, 노즐출구에서의 연료분포를 분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.668-673
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• 2000

Spud angle( ${\alpha}$ ) and fuel injection angle ( ${\beta}$ ) have strong influence on spud type gas burner combustion. A wide range of flame stability is shown at ${\alpha}=60^{\circ}$, but at ${\alpha}=30^{\circ}$ is narrow. Optimum condition of flame stability swirl angle( ${\gamma}$ ) is $40^{\circ}$. At condition of ${\alpha}=30^{\circ}$ flame shape is relatively narrow and long, on the other hand, at ${\alpha}=60^{\circ}$ flame is wide and short. Regardless of spud angle, maximum flame temperature shows in the range of Z=200mm and R=0mm. Flame temperature, on the whole, is high at ${\alpha}=45^{\circ}$. At ${\alpha}=45^{\circ}$, NOx emission is higher than other conditions that may be concerned with flame temperature. At ${\beta}=60^{\circ}$ and ${\gamma}=40^{\circ}$, NOx emission is reduced due to fuel injection angle.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.13-14
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• 2005

Multi-dimensional combustion analysis and experiment has been carried out to investigate the effects of the injector nozzle hole diameter and number on the NOx formation and fuel consumption in HYUNDAI HiMSEN engine. The behavior of spray and combustion phenomena in diesel engine was examined by FIRE code. Wave breakup and Zeldovich models were adopted to describe the atomization characteristics and NOx formation. Wallfilm model suggested by Mundo, et al. and auto-ignition model suggested by Theobald and Cheng were adopted to investigate the spray-wall interaction characteristics and ignition delay. The information of spray angle and spray tip penetration length was extracted from fuel spray visualization experiment and the fuel injection rate profile was extracted from fuel injection system experiment as an input and verification data for the combustion analysis. Next, the nine different nozzle configurations were simulated to evaluate the effect of injector hole diameter and number on the NOx formation and fuel consumption.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.475-481
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• 2017

본 실험에서는 추진기관 연료의 주 성분으로 사용되는 액체 탄화수소 화합물의 초임계 분사 거동 특성을 분석하기 위해서 고속카메라 이미지를 활용한 실험을 수행하였다. 케로신의 구성성분 중 임계점의 차이가 있는 Decane과 Methylcyclohexane (MCH)를 실험 유체로 선정하였으며, 분석을 위해 Shadowgraphy 기법을 사용하였다. 제트 분사 시 임계온도 조건 하에서 각 유체의 환산압력에 따라 케이스를 나누었다. 아임계 조건의 동일한 인젝터 초기상태에서 기화가 발생하기까지 온도변화량의 차이에 따라 Decane과 MCH는 서로 다른 거동을 보였다. 하지만 초임계 조건에서는 같은 온도변화량이 필요하더라도 임계점 부근에서는 증발엔탈피가 0에 가까워져 기화과정이 아닌 초임계 유체로의 상변화가 일어나고 급격한 밀도변화가 없어 Decane과 MCH 모두 원기둥 형상의 액주가 관측되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.309-316
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• 1999

본 연구에서는 오리멀젼을 연료로 하는 가스화기를 대상으로 전산유체역학 방법론을 적용하여 연료의 가스화 반응 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 산화제의 양에 따른 가스화기내 생성 가스의 농도 분포를 예측해 보고, 분무되는 오리멀젼 액적의 직경 및 분사 각도, 그리고 연료 주입구에서의 유입 속도 변화등 연료의 유입 조건에 따른 반응장의 유동 특성을 고찰해 보았다. 본 연구에서는 산화제와 오리멀젼의 비가 0.88일 때 가스화 반응이 가장 활발히 진행되어 연료로서 효용 가치가 있는 CO, H$_2$의 농도가 출구에서 높게 나타났으며, 오리멀젼 액적의 직경이 작을수록 반응성이 좋았고, 분무 각도가 45$^{\circ}$로 유입될때 혼합 효과가 증대되었다. 따라서, 액적을 연료로하는 가스화기 운전시 유입되는 액적의 직경은 수십$\mu\textrm{m}$로 무화시켜 반응시키고, 벽면쪽으로 액적이 치우치지 않도록 적절한 각도로 분무시켜주는 것이 전체시스템의 효율을 항상시킬 수 있는 방안이라고 판단되었다. 또한 선행된 해석 결과를 토대로 100톤/일급 고온.고압 플랜트에 대한 해석을 수행하여 봄으로써 적절한 오리멀젼 가스화기 운전 조건의 기본 자료를 확보하고자 하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.187-197
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• 1998

To investigate the spray behavior and atomization characteristics using an air-assist injector, spray visualization and PDPA measurements were carried out under the various assisted air pressures and the fixed fuel pressure. The air assist pintle type injector employed in this study is consisted of the air assist adaptor and an injector housing using the gasoline fuel and air as the working fluids. As results, increasing pressure of assisted air, the growth of spray tip penetration is gradually reduced at the end of spray and spray angle is steadily increased at the main spray region except from the early spray. For the air assist pressure of 25㎪ in a spray downstream, it is doncluded that droplet size distribution shows the peak of 10${\mu}{\textrm}{m}$ and most of the droplet sizes are less than 50${\mu}{\textrm}{m}$. Also, the air-assist injector extremely improves fuel atomization in order to produce much finer droplets, it shows that approximately, in this case, 50% decreade of SMD than without air assit.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1138-1144
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• 2002

Recently GDI(Gasoline Direct Injection) engine is spot-lighted to achieve higher thermal efficiency under partial loads and better performance at full loads. To realize this system, it is essential to make both stratified combustion and homogeneous combustion. Spray pattern must be optimized according to injection timing because ambient pressure in combustion chamber is varied with crank angle. In this experimental study, two types of visualization system such as laser scattering method and schlieren method were developed to clarity the spray behavior during on intake stroke. As the ambient pressure increases, thepenetration length and spray angle show a tendancy to decrease due to rising resistance caused by the drag force of the ambient air. Distribution of injected fuel on intake stroke has a significant effect on homogeneous mixture in the cylinder. These results provide the information on macroscopic wall-wet growth in the cylinder and design factors for developing GDI injector.