• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-65
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• 2008

가스터빈엔진에 적용할 수 있는 드럼형 회전연료노즐의 모델링을 통해 원심력이 충분한 연료분사압력을 발생시킴을 보였고, 회전연료분사의 미립화 현상에 대해 실험적으로 연구하였다. 회전연료분사의 미립화기구 및 분무특성을 이해하기 위하여 고속 회전연료노존 시험리그를 이용하여 $5,000\;{\sim}\;40,000rpm$의 영역에서 분무가시화와 PDA를 이용한 분무액적 측정을 실시하여 회전연료분무의 미립화 특징을 규명하고, 미립화성능 향상을 위해서는 회전속도증가를 통해 액적분열시점을 앞당기는 것이 중요함을 알았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.33-39
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• 2019

대형 디젤 엔진에서 NOx, Smoke 등의 배기가스 저감과 연비를 개선하는 것은 주요한 개발 목표이다. 이 목표를 달성하기 위한 다양한 방식 중 연료를 분할하여 분사하는 다단 분사 전략은 주요하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 조건의 다단분사 전략을 적용하여 배기가스, 연비 그리고 연소 소음 관점에서 최적의 성능을 확보할 수 있는 조건을 확인하여 개선정도를 확인하고자 하였다. 1단 파일럿 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 저감이 가능한 영역이 있으나, Smoke가 악화되는 문제가 확인되었다. 2단 파일럿 적용 시, 최대 NOx와 Smoke를 각각 73%, 84%까지 저감할 수 있었다. 연소 소음은 최대 압력 상승률 분석을 통해, 또한 연료소비율은 도시 연료 소비율을 계산하여 단일 분사와 비교하여 개선수준을 평가하였다. 이를 통해 15%:15% 2단 파일럿 전략 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 32.9%, Smoke 60.4%, 연비 1.95%, 연소소음 19.3%의 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다. 향후, 본 연구 결과를 기반으로 운전 영역을 확장하여 각 조건에서의 최적 연료 분사 방식 도출을 통해 전체적인 성능개선을 구현하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.42-51
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• 2014

기존 항공유보다 비등점을 높인 고비등점 연료에 대하여 다양한 분사 압력 조건에서 비등점 이상의 온도까지 연료를 가열하는 경우의 분사특성을 실험적으로 연구하였다. 연료 온도 상승에 따른 인젝터의 특성은 유량계수(${\alpha}$)와 캐비테이션 수($K_c$)를 파라미터로 나타내었는데, 고온에서의 각 연료별 ${\alpha}$ 특성을 $K_c$에 대해 나타내면 그 경향이 모두 유사한 것으로 확인되었다. 한편, 고비점 연료들은 기존 연료에 비하여 비등의 효과가 나타나기 시작하는 온도가 더 높아졌을 뿐만 아니라, 그 이상의 온도에서도 분사 특성에 미치는 인젝터 내부의 비등 영향을 더 적게 받았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.9-12
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• 2004

수치해석을 통하여 불화중수소 화학레이저의 연료 및 산화제 분사 압력 비에 따른 밀도반전 등의 레이저 발진 성능 특성 변화에 대하여 알아보았다. 이 현상은 DF 여기분자의 분포 및 최대 소신호 이득계수, 레이저빔 출력에 대한 분석을 통해 해석이 이루어진다. 본 연구의 주요 결과로써, $D_2$ 분사 압력이 높아질수록 불화중수소 화학레이저 발진에서 중요한 부분을 차지하는 $DF^{(1)}-DF^{(0)}$ 진동 에너지 전이에서, 강한 레이저빔을 생성할 수 있는 여기분자 분포 및 최대 소신호 이득계수가 나타난다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.181-185
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• 2014

본 논문은 카놀라 바이오디젤 혼합연료를 승용디젤엔진에 적용하였을 때 나타나는 연소 및 배기배출물 특성에 관한 연구이다. 본 연구에서는 카놀라 바이오디젤을 20%, 40%를 ULSD 80%, 60%와 체적비로 혼합한 혼합연료를 사용하여 ULSD 결과 데이터와 비교하였다. 엔진 회전속도, 엔진부하, 연료분사압력 변화를 실험변수로 사용하였으며. 카놀라 바이오 디젤의 혼합비가 증가 할수록 NOx 배출량은 증가하였지만, Soot 배출량은 감소하는 결과를 나타내었다. 또한 Soot 배출량은 낮은 연료분사압력에서 높은 배출량을 보였다.

• 한국분무공학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-7
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• 2017

Recently, Performance and fuel efficiency of gasoline engines have been improved by adopting direct injection (DI) system instead of port fuel injection (PFI) system. However, injecting gasoline fuel directly into the cylinder significantly reduces the time available for mixing and evaporation. Consequently, particulate matters(PM) emissions increase. Moreover, as the emission regulations are getting more stringent, not only the mass but also the total number of PM should be reduced to satisfy the Euro VI regulations. Increasing the fuel injection pressure is one of the methods to meet this challenge. In this study, the effects of increased fuel injection pressures on combustion and emission characteristics were experimentally examined at several part load conditions in a 1.6 liter commercial gasoline direct injection engine. The main combustion durations decreased about $2{\sim}3^{\circ}$ in crank angle base by increasing the fuel injection pressure due to enhanced air-fuel mixing characteristics. The exhaust emissions and number concentration distributions of PM with particle sizes were also compared. Due to enhanced combustion characteristics, THC emissions decreased, whereas NOx emissions increased. Also, the number concentrations of PM, larger than 10 nm, also significantly decreased.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.298-304
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• 1984

본 연구에서는 저자들이 디이젤기관 제조업체에서 디이젤 기관의 성능개선을 효율적으로 수행하기 위하여 기업체 연구소에서 쉽게 적용할 수 있는 시뮬레이션 프로 그램을 개발하는 과정에서 수행된 것이며, 아울러 각 기관 회전수에서의 연료분사 관 내에서의 압력변화와 노즐 니이들 밸브 양정을 측정함으로써 수학적 시뮬레이션 결과 와 실제결과를 비교할 수 있게 하였다. 그 결과, 개발된 시뮬레이션 프로그램은 실 제 연료분사 과정을 충분히 잘 예측할 수 있었으며, 향후 이 프로그램을 이용하여 연 료분사계의 조정에 의한 디이젤기관 성능개선을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기 대한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.909-916
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• 2015

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.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.92-100
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• 2005

로켓엔진 연소기의 분사면 냉각성능을 개선하기 위한 연료 매니폴드의 최적형상을 제시하였다. 매니폴드의 형상은 분사균일성을 최대한 유지하면서 분사면 중심의 냉각성능을 높일 수 있어야 한다. 이를 위하여 7가지 후보 형상에 대하여 냉각성능을 비교한 결과 분사기 2-3열과 9-10열 사이에 분리판이 설치된 형상이 최적인 것으로 판단되었다. 분사균일성은 설계원형과 유사한 수준이며 분사면의 최고온도는 27$\%$ 감소하였다. 또한 매니폴드의 형상 변화에 의한 추가적인 압력강하는 거의 없을 것으로 예측되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.609-615
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• 2015

본 연구는 직접분사식 가솔린엔진에서 공기 과잉률 및 바이오에탄올-가솔린 혼합연료의 혼합비에 따른 연소특성과 배기배출물 특성을 실험적으로 규명한 것이다. 다양한 공기 과잉률 및 혼합비 조건에서 실험을 수행하였으며, 연소실 압력, 열발생률, 연료소비율 등을 통해 연소특성을 분석하였으며, 배기배출물 특성은 미연탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물($NO_x$) 분석을 통해 확인하였다. 혼합연료의 실험결과는 100% 가솔린 및 바이오에탄올 실험결과와 비교하였다. 실험결과 최고연소압력과 열발생률, 제동연료소비율은 혼합비의 증가에 따라 증가하였으며, CO, HC, $NO_x$와 같은 배기배출물은 바이오 에탄올 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였다. 혼합연료의 배기배출물 수준은 가솔린 보다 낮게 나타났다.