• Title/Summary/Keyword: 탄화수소 연료

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Hydrocarbon Speciation in Low Temperature Diesel Combustion (저온 디젤 연소에서 발생하는 탄화수소 종 분석)

  • Han, Man-Bae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.4
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    • pp.417-422
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    • 2010
  • Low temperature diesel combustion was achieved via a combination of late injection timing ($8.5^{\circ}$ CA BTDC to $0.5^{\circ}$ CA BTDC) and heavy exhaust gas recirculation (37% to 48%) with ultra low sulfur Swedish diesel fuel in a 1.7L common rail direct injection diesel engine. When injection timing is retarded at a certain exhaust gas recirculation rate, the particulate matter and nitrogen oxides decease simultaneously, while the hydrocarbon and carbon monoxide increase. Hydrocarbon speciation by gas chromatography using a flame ionization detector reveals that the ratio of partially burned hydrocarbon, i.e., mainly alkenes increase as the injection timing is retarded and exhaust gas recirculation is increased. The two most abundant hydrocarbon species are ethene which is a representative species of partially burned hydrocarbons, and n-undecane, which is a representative species of unburned hydrocarbons. They may be used as surrogate hydrocarbon species for performing a bench flow reactor test for catalyst development.

수소-천연가스를 이용한 중대형 동력시스템 이용기술 개발에 관한 연구

  • Kim, Jong-U
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.60-75
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    • 2005
  • 천연가스차량이 배출하는 미연 탄화수소 중 약 80%이상이 메탄으로 구성 되어있다. 메탄은 그 자체로 유독성 물질은 아니지만 이산화탄소와 더불어 지구온난화를 유발하는 온실가스로 향후 강력한 규제가 예상되는 물질로 이를 저감하는 기술 개발이 이루어져야하나 연료 특성상 이를 줄이는데 어려움이 있다. 최근 연구에 의하면 천연가스엔진에 수소를 일정량(15%이상) 첨가할 경우 배출가스 및 성능 이 상당량 개선되는 결과를 보이고 있다. 이는 종래 천연가스 연소의 문제점인 지연된 화염 전파 속도를 수소 연료를 첨가함에 따라 화염 전파속도를 촉진시켜 적정한 연소를 야기 시켜 미연탄화수소 배출이 줄어들고 열효율도 향상되는 결과를 보이고 있다. 이와 같이 수소와 천연가스연료의 각각의 장점을 활용한 Hy-thane 엔진을 개발할 경우 무공해엔진에 근접한 초 저공해 동력장치 개발이 가능하며 이에 대한 상용화 측면에서 산업용 발전기, GEHP, 차량용 엔진 등 활용도가 크기 때문에 그 개발이 절실히 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 이중연료를 사용하는 수소-천연가스 기관을 개발하고 이를 효과적으로 제어할 수 있는 제어시스템을 개발하여, 기관효율 향상과 배기가스저감을 이루었다.

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Two-Dimensional Numerical Study of Starting Process of a Ethylene Fueled Direct-Connect Scramjet Engine Combustor (에틸렌을 연료로 하는 Direct-Connect 스크램제트 엔진 연소기의 2차원 수치 해석)

  • Noh, Jin-Hyeon;Choi, Jeong-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.569-572
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    • 2009
  • The numerical simulations of hydrocarbon fueled scramjet engine have been studied less than them of hydrogen fueled scramjet engine. Ethylene is selected in hydrocarbon because of its good thermochemical properties and a direct-connect scramjet combustor at the American Air Force Research laboratory is taken to a two-dimensional simulation model. Ignition time delay of ethylene was monitored and air throttling was imposed to generate ignition inside the model scramjet.

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Measurement of Atmospheric Monoaromatic Hydrocarbons Using Differential Optical Absorption Spectroscopy (차등흡수분광법을 이용한 대기중 단환방향족 탄화수소화합물 측정)

  • 이철규;이정순;정진상;김영준;김기현
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.380-381
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    • 2003
  • 환경 중의 방향족 탄화수소 화합물은 발암의 가능성으로 인하여 중요한 관심의 대상이 되고 있다(Kourtidis et al, 2002; Volkamer et al, 1998; Etzkorn et al, 1999). 방향족 탄화수소는 화석연료와 같은 유기물질의 불완전 연소로부터 형성되는 인위적 오염물질로 간주된다. 도시지역에서 발견되는 방향족 탄화수소는 자동차의 배기가스 등으로부터 주로 발생한다. 이들은 광화학 반응을 통해 오존, PAN(Peroxyacetyl nitrate) 등을 생성하고. OH 라디칼과의 반응을 통해 소멸되는 것으로 알려져 있다(Kourtidis et al., 2002; Volkamer et al., 1998). (중략)

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Study of the Electrode Catalyst for Direct Borohydride Fuel Cel (알칼리 붕소 수소화물 직접이용 연료전지에서의 전극촉매 연구)

  • Jun Chang-Sung;Song Kwang Ho;Kim Sung Hyun;Lee Kwan-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.299-302
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    • 2005
  • Direct Borohydride Fuel Cell은 알칼리 붕소 수소화물의 수용액을 이용하는 연료전지로 연료의 직접 산화반응을 통해 기존의 DMFC(직접 메탄을 연료전지)보다 높은 전류밀도와 OUV(Open Circuit Voltage)를 나타낸다. 또한 액체 연료를 사용하므로 장치 구성이 간단하며, 사용하는 연료가 반응성이 높은 알칼리 붕소 수소화물로 이루어져 있기 때문에 탄화수소 계열의 액체 연료와 달리 전기화학 반응이 비귀금속 전극에서도 쉽게 이루어질 수 있다는 장점을 가지고 있다 하지만 강알칼리 조건에서 전기화학 반응이 진행되므로 이에 적합한 재료로 장치를 구성해야 하며, 액체 상태의 연료가 전해질을 투과하는 현상인 크로스오버 문제를 해결해야 하고, 생성물인 $BO_2$-가 침적되어 전지효율을 떨어뜨리는 것을 방지해야 하는 문제점이 있다. 또한 알칼리 붕소 수소화물이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 hydrolysis 반응을 억제하여야 하고 직접 산화반응만이 진행될 수 있도록 전지를 구성해야 연료효율을 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수소 생성반응일 hydrolysis 반응은 억제하고 연료의 직접 산화반응만을 진행시키기 위한 전극촉매에 대하여 연구하였다. 일반적인 저온형 연료전지의 전극촉매로 사용하는 Pt등의 귀금속 촉매와, 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 Ni등의 비귀금속 촉매를 그 연구 대상으로 하였으며, 평가 방법으로는 unit cell station을 이용한 단위전지 성능측정 실험과 Potentiostat/Galvanostat을 이용한 half cell 실험을 병행하여 수행하였다.

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A Study of Structural Response of Pipes due to Internal Gaseous Detonation of Hydrogen- and Hydrogen-Air Mixtures (수소와 탄화수소 계열 연료의 비정상 연소에 의한 파이프 변형 연구)

  • Kim, Dae-Hyun;Yoh, Jai-Ick
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.11
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    • pp.1094-1103
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    • 2008
  • A fuel specific detonation wave in a pipe propagates with a predictable wave velocity. This internal detonation wave speed determines the level of flexural wave excitation of pipes and the possibility of resonant response leading to a large displacement. In this paper, we present particular solutions of displacements and the resonance conditions for internally loaded pipe structures. These analytical results are compared to numerical simulations obtained using a hydrocode(multi-material blast wave analysis tool). We expect to identify potential explosion hazards in the general power industries.

Cubic Equation of State Analysis for the Prediction of Supercritical Thermodynamic Properties of Hydrocarbon Fuels with High Critical Compressibility Factor (고 임계 압축인자를 갖는 탄화수소 연료의 초임계 열역학적 물성 예측을 위한 상태방정식 분석)

  • Jae Seung Kim;Jiwan, Seo;Kyu Hong Kim
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.26 no.5
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    • pp.24-34
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    • 2022
  • In order to predict the cooling performance of a regenerative cooling channel using hydrocarbon fuel operating in the supercritical region, it is essential to predict the thermodynamic properties. In this study, a comparative analysis was performed on two-parameter equations of state (SRK(Soave-Redlich-Kwong), PR(Peng-Robinson) equations of state) and three-parameter equations of state (RK-PR equations of state) to appropriately predict density and specific heat according to the critical compressibility factor of polymer hydrocarbons. Representatively, n-dodecane fuel with low critical compressibility factor and JP-10 fuel with high critical compressibility factor were selected, and an appropriate equation of state was presented when predicting the thermodynamic properties of the two fuels. Finally, the prediction results of density and specific heat were compared and verified with NIST REFPROP data.

Survey on the Core Technologies of Hydrocarbon-fueled PWR X-1 Scramjet Engine for X-51 (X-51의 PWR X-1 탄화수소 연료 스크램제트 엔진 핵심 기술 고찰)

  • Noh, Jin-Hyeon;Won, Su-Hee;Choi, Jeong-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.303-306
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    • 2008
  • After the successful flight test of X-43A, U.S. Airforce is developing missile-type X-51A SED (Scramjet Engine Demonstrator-Wave Rider). X-51A using PWR (Pratt and Whitney Rocketdyne) X-1 hydrocarbon fueled scramjet engine will have a ground test in 2008 and flight test in 2009. Technologies established though the X-51A program will be transferred to DARPA's Falcon program developing HTV (Hypersonic Test Vehicle)-3X and HCV (Hypersonic Cruise Vehicle). Present paper is an overview of propulsion core technologies of X-51 such as regenerative cooling of engine structures and combustion using liquid/supercritical JP-7 fuel.

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