• 제목/요약/키워드: 팽창밸브

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열선유속계에 의한 디이젤기관 연소실내의 공기유동 측정 (Measurement of Air Motion in a Diesel Engine Combustion Chamber using Hot Wire Anemometer )

  • 우대성;고대권;안수길
    • 수산해양기술연구
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    • 제23권2호
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    • pp.40-40
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    • 1987
  • 열선유속계를 이용하여 디이젤 기관 연소실내의 한점에서 유속을 측정한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연소실내의 유동은 cylinder의 원주방향의 속도 성분이 크며, 유속변화는 밸브 timing과 피스톤 속도등에 밀접한 관계가 있다. 2. 유속은 흡입시부터 증가하여 압축행정중 흡입밸브가 닫히는 60°ABDC에서 최대치를 갖고 이후 피스톤의 속도가 감소함에 따라 유속도 감소하여 팽창행정중 배기 밸브가 열리는 120°ATDC에서 다시 증가하였다. 3. 평균유속은 shroud 밸브 사용시가 no shroud 밸브 사용시보다 낮지만 shroud 밸브 사용시 흡입행정에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 4. 90°shroud 밸브 사용시가 120°shroud 밸브 사용시보다 난류강도는 더 크고, 90°shroud의 180°위치에서 난류강도가 제일 크게 나타났다.(이 논문의 결론부분임)

용융탄산염연료전지와 터보팽창기를 이용한 천연가스 정압기지의 열역학적 분석 (Thermodynamic Analysis on Hybrid Molten Carbonate Fuel Cell - Turbo Expander System for Natural Gas Pressure Regulation)

  • 성태홍;김경천
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • 일반적인 천연가스 정압기지에서는 압력제어밸브를 이용하여 고압으로 수송되는 천연가스를 감압하여 내보낸다. 이 과정에서 버려지는 폐압에너지는 터보팽창기를 도입하여 추가적인 전력생산이 가능하나 터보팽창기를 통과하는 유체에서는 감압에 의한 Joule Thompson 효과에 의하여 온도가 급격히 떨어져 파이프라인 외부에 동결을 일으키거나 파이프라인 내부에 메탄하이드레이트와 같은 고체 물질이 형성될 위험이 있다. 현재 터보팽창기를 채용한 천연가스 정압기지에서는 냉열발생에 따른 부작용을 방지하기 위하여 터보팽창기의 전단에 보일러를 설치하여 팽창 전 천연가스를 예열하고 있다. 용융탄산염연료전지와 같은 고온 연료전지는 천연가스를 연료로 사용할 수 있고 친환경적인 고온 배출가스를 방출하며 동시에 추가적인 전력을 생산하여 시스템의 효율을 높일 수 있다. 이 논문에서는 천연가스 정압기지에 용융탄산염연료전지와 터보팽창기를 설치하여 얻을 수 있는 열역학적 이득에 대해서 연구하였다. 연료전지를 기저부하로 사용함에 따라서 얻을 수 있는 이익에 대하여 분석하였다.

직접분사식 희박연소 LPG엔진에서 흡배기 밸브시기가 연소 및 배기특성에 미치는 영향 (Effects of Intake and Exhaust Valve Timing on Combustion and Emission Characteristics of Lean-Burn Direct-Injection LPG Engine)

  • 박철웅;김태영;조시현;오승묵
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.45-51
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    • 2015
  • 최근 강화되는 연료소비율과 배기 규제에 대응하기 위해 자동차용 엔진에 다양한 신기술들이 적용되고 있다. 직접분사식 희박연소 엔진은 안정적인 성층혼합기 연소를 통해 연료소비율 및 배출가스 개선이 가능하지만 과잉공기 조건에서 상대적으로 높은 수준은 질소산화물의 배출은 해결되어야 할 과제이다. 본 연구에서는 직접분사식 희박연소 LPG 엔진에서 가변 밸브 기구를 이용한 흡기 및 배기밸브 시기의 변경이 엔진의 성능 및 배출가스에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 스로틀링을 하지 않은 부분부하 운전 조건에서 흡기밸브 열림 시기의 진각은 공기과잉률의 증가에 의한 질소산화물 배출 증가에 원인으로 작용하였다. 배기밸브 열림 시기를 진각할 경우 팽창일 감소와 펌핑손실 증가에 의해 연료 소비율이 악화되었다.

엔진 흡기계의 소음발생 및 전파에 관한 수치연구 (A Numerical Study on the Generation and Propagation of Intake Noise in the Reciprocating Engine)

  • 김용석;이덕주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.65-70
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    • 1996
  • 엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

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특수 압력요기용 안전밸브의 2중 구조로 디스크의 최적설계 (Optimal Design of Dual-Structured Disc of a Safety-Valve for the Specialized Pressure Vessel Considering Thermal Expansion)

  • 김창호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.81-85
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    • 2007
  • A safety valve is used for protecting the pressure vessel and facilities by discharging the operating fluid into the valve from the accident when the pressure is over the designated value. The fluid is sulfurous acid and nitric acid. etc. in the semi-conductor assembly line. Thus the valve elements material must be acid resistance. Teflon, which is used generally as inner parts of a valve, tends to easily sticks to sliding surface by thermal expansion under high temperature. Some studies are performed to change teflon to another material and shape to have a better fluidity under the condition. The analysis of the thermal expansion is conducted by commercial FEM software to improve the problems. Boundary conditions were temperature and load in this study. From the analysis, the thermal expansion of stainless steel is verified to be lower than that of teflon under high temperature. Thus coupled teflon/stainless steel-made valve is applied to assembly line without danger due to thermal expansion.

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적층식 압전소자를 이용한 고속 서보밸브 시스템의 개발 (Development of a High-Speed Electrohydraulic Servovalve System Using Stack-Type Piezoelectric Elements)

  • 방영봉;이교일;임원규;주춘식;허재웅
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.733-736
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    • 2003
  • This paper presents two systems of two-stage electrohydraulic servovalve with a nozzle-flapper pilot stage, which is controlled by stack-type piezoelectric elements. Two flapper moving mechanisms proposed in this research can compensate for the hysteresis problem and thermal expansion of the piezoelectric elements. The experimental results show that the first flapper moving mechanism has the frequency response of over 500 Hz and the second one has the response of over 600 Hz. And the first simplified servovalve system rising the first flapper moving mechanism has the frequency response of about 150 Hz, and the second system has the response of about 300 Hz at the supply pressure of 210 bar

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적층식 압전소자를 이용한 고속 서보밸브 시스템의 개발 (Development of a High-Speed Electrohydraulic Servovalve System Using Stack-Type Piezoelectric Elements)

  • 방영봉;주춘식;이교일;심영보
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.71-80
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    • 2003
  • This paper presents a two-stage electrohydraulic servovalve with a nozzle-flapper pilot stage, which is controlled by stack-type piezoelectric elements. The flapper moving mechanism developed in this research can compensate for the hysteresis problem and thermal expansion of the piezoelectric elements. The experimental result shows that this flapper moving mechanism has the frequency response of about 600 Hz. And a simplified servovalve system using this flapper moving mechanism has the frequency response of about 300 Hz at the supply pressure of 210 bar.

3 밸브형 맥동관 냉동기의 작동 해석 (Analysis of the Operation of a 3 Valve-type Pulse Tube Refrigerator)

  • 송영식;조경철;정평석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.335-340
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    • 2000
  • A 3 valve-type pulse tube refrigerator optains its cooling effect from pressure drop by releasing the part of the charged gas through hot end nozzle. The objective of this study is to analyze the performance and to find an optimal expansion pressure of the 3 valve-type pulse tube refrigerator. It is assumed that gas lumps are not mixed and periodically repeat the adiabatic compression and expansion processes. And the nodal model is applied for the analysis of the regenerator. As the result of analysis, the optimum pressure at the end of expansion process was about 80-90% of the maximum pressure.

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밀폐배관계에 있어서의 열팽창에 대한 안전설계 및 시스템 최적 설정에 관한 고찰 (A Study on Safety Engineering & System Optimization in the Closed Piping System)

  • 차순철;황순용;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • To improve the practical application of the thermal expansion of closed long pipeline exposing to external heating sources such as solar energy, safety engineering and system optimization for relief valve in the closed piping system are suggested through theoretical approach, correlation in view of temperature and pressure increase caused by external solar energy in the closed piping system. The profile for thermal relief valve including relieving capacity, influx heat energy, sizing criteria, set pressure, selection against back pressure is also presented. It is noted that following topic on solar relief valve should be applied to engineering, installation and commissioning.

냉동 사이클 교육을 위한 냉매의 특성곡선을 이용한 시뮬레이션 개발에 관한 연구 (Study on the development using refrigerant characteristic curve simulation for refrigeration cycle training)

  • 김남호;이경호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.626-629
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    • 2012
  • 본 논문은 냉매의 특성 곡선을 이용한 냉동시스템의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 실제 냉동시스템과 데이터를 비교 분석하였다. 압축기, 응축기, 수액기, 팽창밸브, 증발기, 액 분리기로 구성된 냉동시스템 장비의 데이터와 냉매의 특성곡선을 기초로 하여 개발된 시뮬레이션 프로그램의 온도 변화와 몰리에르 선도를 비교 분석하였다.

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