• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.39-46
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• 2011

본 연구에서는 DME와 n-Butane 연료를 사용하여 혼합연료 및 성층화효과가 HCCI 연소 특성에 미치는 영향을 화학반응수치계산을 통해서 알아보고자 한다. 우선, 기존에 완성된 DME와 n-Butane 반응스킴을 이용하여 새로운 화학 반응 모델을 만들고 기존의 DME 화학 반응 모델과 n-Butane 화학 반응 모델과 비교하여 유효성을 확보한다. 나아가, 자발화 특성이 다른 DME와 n-Butane 두 연료의 혼합비 변화에 따른 HCCI 연소 특성을 파악한다. 마지막으로, 혼합 연료를 각각 성층급기 했을 경우에 압력상승률 저감 효과를 파악 한다.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.21-28
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• 2009

본 연구의 목적은 온도 성층화와 농도 성층화의 효과가 HCCI 연소에서 압력상승률 저감과 배기가스에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 것이다. 2단계 열발생이 생기는 디메틸에테르(Di-Methyl Ether, DME) 연료를 사용하였다. 수치계산은 멀티 존 모델과 상세 화학 반응 스킴을 이용하였다. 수치계산 결과, 온도 성층화와 농도 성층화는 연소기간을 길게 하여 압력상승률을 저감시키는 것을 확인하였다. 그러나 농도 성층화의 폭이 너무 커지면 오히려 일산화탄소와 질소산화물이 증가하였으며, 연소 효율은 감소하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.27.2-27.2
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• 2005

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.7-12
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• 2003

Mixture formation in the cylinder of a lean bum engine has been observed by Laser Induced Fluorescence technique. XeCl laser (308nm) was used to produce a laser sheet. 3-pentanone has been added to iso-octane fuel to produce fluorescence, the intensity of which is proportional to the concentration of the fuel. The laser sheet was introduced through the piston window and the fuel distribution in the vertical plane was observed through a side window. Comparison has been made for the cases of selected fuel injection timing as 0, 360, 405, and 450 CA. For the case of 0 and 360 CA injection, uniform fuel distribution in the combustion chamber has been obtained at the ignition time which is favorable for the high load mode. And the late injection cases, 405 and 450 CA, revealed the stratified formation of rich mixture around the spark plug. That extends the lean misfire limit and reduces cyclic variation in the low load mode.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.449-456
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• 2010

HCCI 엔진은 고효율, 저공해를 실현할 수 있는 차세대 내연기관이다. 그러나 HCCI 엔진이 상용화되기 위해서는 몇 가지 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에서 가장 큰 문제점은 과도한 압력 상승률이 노킹을 발생시키기 때문에 운전영역이 제한되는 것이다. 이번 연구의 목적은 HCCI 엔진에서 압력상승률 저감을 위하여 온도 성층화와 농도 성층화 효과를 조사하는 것이다. 그리고 Multi-zone 모델을 이용한 화학반응 수치해석을 통하여 연소 및 배기가스 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 수치해석에서 2 단계 열발생을 가지는 DME와 1단계 열발생을 가지는 메탄을 사용하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.311-312
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• 2012

Homogeneous charge compression ignition combustion with multiple-injection strategy using dimethyl-ether was investigated in a single cylinder direct-injection compression-ignition engine. The combustion performance and exhaust emissions were tested by varying the post injection conditions. The experiments were carried out under low load and low speed conditions. By the late post injection near the top dead center, the combustion phase was retarded and lengthened, and the fuel conversion efficiencies improved without the drawbacks of exhaust emissions increment.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1035-1042
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• 2010

HCCI 엔진연소에서 열적성층화 효과는 노킹을 회피하는 수단으로서 생각되고 있다. 본 연구에서는 DME 와 n-Butane 을 연료로 하는 HCCI 엔진연소의 열적성층화 효과를 조사하였다. 예혼합기가 연소실내부에 투입되고 부력의 효과를 이용하여 연소실 내부에 열적성층화를 형성한다. 그 뒤에 피스톤의 압축에 의해서 단열압축 시킨 후 연소실압력과 2 차원화학발광법을 계측하여 해석하였다. 열적성층화가 존재하는 경우에는, 저온산화반응과 고온산화반응의 시작시기가 균질한 경우에 비해서 진각되었고 연소기간은 길어졌다. 발광의 시작은 온도가 높은 곳에서부터 시작하여 온도가 낮은 곳으로 전파 되는 것을 확인하였고 발광기간도 길어짐을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.19-25
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• 2010

The purpose of this study is to gain a better understanding of the effects of fuel stratification on reducing the pressure-rise rate at high load in HCCI combustion. It was found that fuel stratification offers good potential to achieve a staged combustion event and reduced pressure-rise rates. The engine is fueled with Di-Methyl Ether (DME) which has unique 2-stage heat release. Numerical analysis is conducted with single and multi-zones model and detailed chemical reaction scheme is done by chemkin and senkin. Calculation result shows that proper fuel stratification prolongs combustion duration and reduce pressure rise rate. Besides IMEP, combustion efficiency and indicated thermal efficiency keep constant. However, too wide fuel stratification increases pressure rise rate and CO and NOx emissions in exhaust gas.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.9-17
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• 2001

This paper is the second of 3 companion papers which investigate axial stratification process. In-cylinder fuel behavior has been investigated in the port injected Sl engine by visualizing for the purpose of understanding stratification. Planar laser light sheet from an Nd:YAG laser has been illuminated through the transparent quartz cylinder of the single cylinder optical engine and the Mie scattered light has been captured through the quartz window in the piston head with an ICCD camera. Fuel has been replaced with an air-ethanol mixture to utilize atomized fuel spray fur the visualization purposes. This results have been compared with steady flow concentration measurement. For low/medium swirl port, the early injection makes such a fuel distribution state that is upper-rich, middle-lean and lower-rich along the combustion chamber and cylinder by tumbling motion. On the other hand, the late injection induces upper-rich, middle-lean and lower-rich state due to the short fuel penetration.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.18-26
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• 2001

This paper is the third of 3 companion papers which investigate axial stratification process. In-cylinder fuel behavior has been investigated in the port injected SI engine by visualizing for the purpose of understanding stratification. Planar laser light sheet from an Nd:YAG laser has been illuminated through the transparent quartz cylinder of the single cylinder optical engine and the Mie scattered light has been captured through the quartz window in the piston head with an ICCD camera. Fuel has been replaced with an air-ethanol mixture to utilize atomized fuel spray for the visualization purposes. This results have been compared with steady flow concentration measurement. In high swirl port, the most fuel remains at combustion chamber and upper cylinder region without being affected by injection timing. The macro-distributed state is not changed but the difference of the amount of fuel around the spark plug varies according to injection timing, which determines LML.