• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.61-61
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• 2002

스크램 제트 엔진의 설계에서 초음속으로 유입된 공기의 짧은 잔류시간으로 인한 연료-공기의 혼합은 가장 중요하며 해결하기 힘든 문제이다. 전헝적인 비행 조건에서 흡입 공기가 극초음속 비행기 엔진 내에서 잔류하는 시간의 단위는 1 ms 정도이어서 짧은 시간 동안 연료와 공기는 효율적으로 혼합되어야 하며, 최대의 추진력을 얻기 위하여 과도한 공력저항없이 연소 가능한 연료-공기 혼합기를 생성시킬 수 있는 효율적인 연료-공기의 혼합 방법이 요구된다. 현재까지 가장 많이 연구되어 온 혼합 방법은 엔진 입구로 들어오는 공기 유동에 수직 방향으로 연료를 분사하는 것으로 이 방법은 연료 유동 방향과 공기 유동 방향이 수직이기 때문에 추력 손실이 생기는 단점을 갖고 있지만, 초음속으로 유입되는 공기에 수직으로 연료를 분사하게되면 분사 위치 앞에 궁형 충격파가 생겨서 감속되어 유동이 회전하는 재순환영역이 생기고 연료의 혼합이 잘 이루어지는 장점이 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.4
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• pp.33-41
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• 2015

Dimethyl ether (DME) can be used as a clean diesel alternative fuel due to the high cetane number and low emission, it can also be applied to automotive fuel as a blended liquefied petroleum gas (LPG) because physical properties are similar to those of LPG. In this study, feasibility test of LPG vehicle using blended DME-LPG fuel was investigated. Three types of fuel supply such as LPLi (Liquid phase LPG injection), LPGi (Liquid phase gas injection) and mixer type were selected to consider the LPG fuel-injection system. The performance characteristics of LPG vehicle were examined by using LPG and blended DME-LPG fuel in order to compare the exhaust emissions (CO, THC, $NO_X$) and fuel economy. The emissions and fuel economy of DME-LPG blend fuel were comparable to those of LPG with increasing driving distance.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.6
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• pp.3383-3388
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• 2014

An experimental study was performed to compare the characteristics of the combustion pressure and exhaust emissions in the case of using pure diesel when the EGR rate was changed in a CRDI 4-cylinder diesel engine with those using biodiesel blended and pure diesel fuel. In this study, the EGR rate variation were conducted at an engine speed of 2000rpm with fuel with a biodiesel blended rate of 20%. The combustion pressure of the biodiesel blended rate 20% and pure diesel fuels decreased with increasing EGR rate. The IMEP of biodiesel was higher than that of ULSD (Ultra low sulfur diesel). The emission results showed that the NOx emission of biodiesel blended fuel with increasing EGR rate was higher than that of ULSD. In addition, the NOx emission of biodiesel blended and diesel fuel decreased with increasing EGR rate. The CO and soot, $CO_2$ emissions increased with increasing EGR rate, and the CO and soot emissions from the biodiesel blended fuel were lower than that of ULSD but the $CO_2$ emissions were higher.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.161.1-161.1
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• 2010

대표적인 에너지원인 석유는 매장량 및 매장지역이 한정되어 있으며, 환경오염, 연료공급 등의 문제를 안고 있다. 에너지의 대부분을 수입하고 있는 우리나라는 경제성장 및 소득수준 향상으로 에너지 소비량이 증가하면서, 국제유가 상승은 국가 경제에도 큰 악영향을 미치고 있다. 이러한 상황에서 화석연료인 석유를 대체하기 위하여 최근 차세대 대체에너지에 대한 관심이 높아지면서 청정연료인 디메틸에테르(Dimethyl Ether : DME)의 사용방안에 대한 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 정부(지식경제부)에서는 DME 보급을 위한 기본계획에서 3단계의 보급계획에 따라 2013년까지 DME를 상용화하겠다는 목표를 발표한바 있다. 그래서 2007년부터 2009년까지 2년간 정부 주관 하에 한국가스공사 등이 1단계 DME 보급을 위한 실증연구를 수행하였다. 1단계 실증연구를 통해 DME-LPG 혼합연료에 대한 품질 및 안전기준을 마련하였으며, DME를 일반 가정 및 상업용으로 시범보급 할 수 있는 특례고시가 2009년 11월에 제정되었다. 현재 제정된 DME-LPG 시범보급 특례고시에 따라 2009년 12월부터 2011년 11월까지 2년간 2단계 시범보급 연구가 진행되고 있다. 2단계 시범보급연구에서는 한국가스공사외 3개 기관이 함께 참여하여 연구를 수행하고 있다. 시범보급에서는 DME-LPG 혼합연료를 일반 가정 및 상업용으로 직접 소비자에게 시범적으로 보급하는 만큼, DME-LPG 혼합연료가 LPG 연료에 비해서 연소효율이 어느 정도 수준인지를 비교하는 것이 매우 중요한 사항이므로 본 실험에서는 가정 및 상업용으로 사용되는 연소기기를 대상으로 LPG 및 DME-LPG 혼합연료에 대해 연소효율을 측정하는 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.11a
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• pp.56-61
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• 1995

균일한 속도를 갖는 주유동장에 연료를 분사하였을때 분사된 연료가 주유동장의 공기와 혼합되는 정도를 정량적으로 설명하기 위하여 실험과 수치 계산을 실시하였다. 본 연구에서는 혼합 진전 정도를 나타내기 위하여 혼합진전변수(mixing progress variable)를 도입하여 유동조건에 따라 혼합 정도를 정량적으로 비교하였다. 주유동 속도가 일정할때 분사 속도를 증가시키면 연료가 주유동장의 공기와 혼합이 촉진됨을 알 수 있었다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.27-32
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• 1984

부존자원이 석탄밖에 없는 우리의 입장으로서는 날로 증대되어 가는 석유의 해외의존성, 석유 가의 상승, 석유의 공유불안정성 등으로 인하여 석유와 대체될 수 있는 새로운 에너지원의 개 발이 요망되고 있다. 그러한 대체에너지의 일종으로 알코올 연료가 많은 연구의 대상이 되고 있다. 이제까지는 대개의 연구가 SI엔진의 개량이 그다지 요구되지 않는 범위내에서 간단한 알 코올/가솔린 혼합연료의 사용에 집중되어 왔다. 본 해설에서는 알코올과 가솔린의 혼합연료와 알코올만을 사용한 SI엔진, 디젤엔진에 있어서의 연구성과와 그에 따른 최근의 정보를 다루려고 한다. 아직까지도 이에 관한 연구는 연구실 차원에서 계속 연구되어지고 있고 이러한 알코올을 이용한 엔진 개념이 상업적으로 실용화되기까지는 해결해야 할 많은 문제점이 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.3
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• pp.237-243
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• 2015

In this study, the effects of the mixing ratio of emulsified fuel on the droplet evaporation and spray behavior characteristics were analyzed. A surfactant comprising span 80 and tween 80 mixed at a 9:1 ratio was used for the emulsified fuel. The fuel and surfactant were mixed at a ratio of 3:1 for the emulsified fuel. In addition, considering the mixing ratio of the surfactant, the mixing ratio of $H_2O_2$ in the emulsified fuel was set as EF (emulsified fuel)0, EF2, EF12, EF22, EF32, and EF42. To observe the evaporation characteristics, droplets of the emulsified fuel were dropped on a heating plate and observed using scattered light and a Schlieren system. In addition, to analyze the effect of the $H_2O_2$ mixing ratio, the behavior characteristics of the evaporative free spray were investigated in the mixing ratio range of EF0 to EF22 using a constant volume chamber with heaters. Consequentially, it was found that in the case of EF22, the free spray development of the emulsified fuel was faster than that of EF0 (diesel only) because of the promotion of the evaporation due to the phase change in the peroxide contained in the emulsion fuel.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.88-95
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• 2014

In general, odorants are added to fuel gases, such as LPG, LNG and city gas, to prevent gas poisoning, ignition, explosion, or other accident caused by fuel gases, and to enable immediate and easy detection of fuel-gas leakage by emitting an offensive smell. This study describes a study on the performance and exhaust emissions (CO, THC, $CO_2$, $NO_x$, $SO_2$) characteristics of liquefied petroleum gas (LPG) engine using LPG fuel with new sulfur free odorant (K-Petro S-Free). New sulfur free odorant (40 mg/kg) was added to 2 type LPG fuels for summer, and winter and it was used in performance and exhaust emissions, compare to LPG fuel with sulfur containing odorant (EM, ethyl mercaptan). Engine performance using LPG with sulfur free odorant was similar to LPG with sulfur-containing odorant. Exhaust emissions (CO, THC, $CO_2$, $NO_x$) of LPG with sulfur free odorant were also similar characteristics, compare with sulfur containing odorant. Especially, $SO_2$ emission using LPG with K-Petro S-Free odorant was more reduced 83 % than LPG with sulfur containing odorant(EM) at 2000 rpm.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.11
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• pp.1005-1013
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• 2010

This study was conducted to assess the spray control of flash boiling with mixed fuel in consideration of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engine condition. Mixed fuel existing in two phase regions can control the process of mixture formation under low temperature and density by using the spray resulting from flash boiling which is able to induce rapid evaporation of fuel spray as well as the evaporation of high boiling point component. Because HCCI engine injects the fuel early under ambient conditions, it can facilitate the chemical control of ignition combustion and physical control such as breakup and atomization of liquid fuel by flash boiling of mixed fuel which consists of highly ignitable light oil and highly volatile gasoline. This study was conducted by performing video processing after selected composition and molar fraction of the mixed fuel as major parameters and photographed Schlieren image and Mie scattered light corresponding to the flash boiling phenomenon of the fuel spray that was injected inside a constant volume vessel. It was found that flash boiling causes significant changes in the spray structure under relatively low temperature and density. Thus, we analyzed that the flash boiling spray can be used for HCCI combustion by controlling the mixture formation at the early fuel injection timing.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.745-749
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• 2011

Two-dimemsional liquid-solid multiphase fluid dynamics was used to analyze the suspension and mix of liquid fuel and solid particles in fuel tank installed mixing impeller. In this paper, the multiphase flow was modeled using Eulerian Grandular Multiphase model. Experimental measurements of the axial distribution of solids concentration in stirred tanks under 12vol% solid loading were used for comparison with the CFD simulation. Four cases for the impeller location and flow pumping direction also were reviewed under 10.5% solids loading and 700rpm in fuel mix tank. The result of quality of suspension was compared with each cases and the impeller location and operation of mixing fuel tank was established.