• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.169-169
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• 2011

진공펌프의 성능을 나타내는 여러 파라미터가 있지만 가장 중요한 성능지표는 역시 배기속도라고 할 수 있다. 배기속도는 물리적으로 체적유량(volume flow rate, L/s 또는 m3/hr) 즉 단위시간당 펌프 흡기구에 들어오는 기체의 체적을 가리킨다. 펌프 흡기구 단면을 지나가는 체적을 직접 측정하는 것은 거의 불가능하므로 진공 전문가들은 흡기구로 들어가는 기체 유량(flow rate, mbar${\cdot}$L/s 또는 Pa${\cdot}$m3/s)과 흡기구 압력(mbar 또는 Pa)을 측정한 후 유량을 압력으로 나누어 주는 방식으로 배기속도를 측정한다. 유량은 표면 기체 방출을 고려하더라도 실용적인 측면에서 보면 위치에 상관없이 불변하는 값으로 볼 수 있어서 유량을 어떻게 정밀하게 잴 것인가 하는 방법만 있으면 편리한 위치에서 측정하면 된다. 반면에 압력을 정밀하게 측정하는 방식은 확립되어 있지만 막상 어디서 측정하는 것이 옳은가 하는 것은 의외로 쉽지 않다. 펌프의 배기속도를 측정하는 상황을 몇 가지로 가정해 보면, 규격에 입각한 표준용기에 달아 정식으로 재는 것, 게이지가 부착된 마구리판을 달고 간이로 재는 것, 펌프가 사용되고 있는 시스템 현장에서 재는 것이 있을 수 있고 펌프가 달려 있는 상태도 직접 용기에 달거나, 도관 또는 어댑터 및 밸브를 통해 달리는 경우가 있다. 앞에서 펌프 배기속도 계산 시 사용하는 흡기구 압력이란 엄밀히 말하면 흡기구를 바라보는 방향으로 가해지는 압력을 말하는데 이는 진공 게이지를 펌프 흡기구 면에서 상류를 향하도록 놓을 때 얻을 수 있는 값으로 막상 실행하는 것은 어렵다. 표준용기의 구조는 진공 게이지를 특정 위치에 달 때 마치 흡기구 면에 놓인 게이지처럼 흡기구 압력을 정확하게 측정할 수 있도록 고안된 것이지만 때에 따라서는 여러 변형된 측정 방식을 사용할 수밖에 없는 상황이 만들어지므로 어떤 보정을 거치면 올바른 배기속도 값을 구할 수 있는지 살펴볼 필요가 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.1
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• pp.179-188
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• 1990

The characteristic of volumetric efficiency considering gas exchange process in a reciprocating engine is presented in this paper. The characteristic method is used for solving gas exchange problems of engine system in theoretical studies. The validity of the simulation is investigated by a comparison with the results obtained by the experiment which have been performed on the practical 4-cycle, 4-cylinder gasoline engine. The relationship between the volumetric efficiency and the intake pressure variation according to configuration of intake pipe, position of branch point, valve timing, compression ratio is clarified through simulation and experiment. The results predicted by the simulation are found to be in approximate agreement with those obtained by the experiment.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.2
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• pp.295-307
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• 1988

In order to predict performance of the intake manifold, which is dependent on the length and diameter of a resonance pipe, the Fluid Dynamic Model for 4-cylinder diesel engine is developed using two step Lax-Wendroff method to solve the governing equations of air flow in the intake system. Boundary conditions at the intake valve, branch at the manifolds, and pipe end are also modeled. The results of the models are compared with the experimental results of a motored engine. The model is capable of predicting the real phenomena satisfactorily with reasonable computing time.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.5
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• pp.380-388
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• 1982

기관출력과 대기조건 각 변수와의 함수관계에서 이 함수가 서로 독립이고, 기관출력은 이들의 선형결합으로 표시됨을 실험으로 확인하였으며, 대기압력 변화 대신 흡기압력과 배기압력을 각각 변화시켜도 지장이 없음을 알았다. 이상과 같은 것으로부터 실험적 출력수정 방법의 타당성을 확인함과 동시에 통상의 대기상태의 변화에 있어서 수정 정밀도가 극히 높다는 것이 입증 되었 으므로 출력수정에 관한 충분한 자료가 되리라는 것을 믿는 바이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.7
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• pp.1408-1418
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• 1992

The valve timing and intake system in SI engine is chosen in order to get the maximum performance at the target rpm. This is a compromise and the performance reduction is expected in a certain rpm range. Therefore, to accomplish the possible engine capacity all over the operation ranges, it is required to investigate the effects of intake system and valve timing on engines more thoroughly. In this paper, it was attempted to examine closely the combined effects on the torque and the volumetric efficiency due to the change of valve timing and intake system dimensions. For this, the inlet port pressure was chosen as a primary parameter to represent engine performance characteristics together with surge tank pressure and induction pressure as secondaries. The inlet port pressure was analyzed in connection with both the secondaries and the performance data. Especially the relation between the inlet port pressure and the torque and volumetric efficiency was investigated on the operating conditions. In this experiment, it was acquired that the performances at specific rpm range could be improved by the combinations of valve timing and intake system. Then it was verified that pressure at a intake system contained useful data for the engine performance. By the analysis of inlet port pressure with the others, it was obtained that the properties of the torque and the volumetric efficiency due to the change of valve timing and intake conditions were able to be defined by the average and the maximum inlet port pressures, the pressure near before the intake valve closing(IVC) point as well as the pressure at IVC point during the intake valve opening duration. These results could be applied to almost all over the experimental conditions.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.48 no.5
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• pp.766-772
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• 2000

Background : Pressure rise time (PRT) is the time in which the ventilator aclieves the set airway pressure in pressure-targeted modes, such as pressure control ventilation (PCV). With varying PRT, in principle, the peak inspiratory flow rate of the ventilator also varies. And if PRT is set to a shorter duration, the effective duration of target pressure level would be prolonged, which in turn would increase inspiratory tidal volume(Vti) and mean airway pressure (Pmean). We also postulated that the increase in Vti with shortening of PRT may relate inversely to the patients' basal airway resistance. Methods : In 13 paralyzed patients on PCV (pressure control 18$\pm$9.5 cm $H_2O$ $FIO_2\;0.6\pm0.3$, PEEP 5$\pm$3 cm $H_2O$, f 20/min, I : E1 : 2) with Servo 300 (Siemens-Elema, Solna, Sweden) from various causes of respiratory failure, PRT of 10 %, 5 % and 0 % were randomly applied. At 30 min of each PRT trial, peak inspiratory flow (PIF, L/sec), Vti (ml), Pmean (cm $H_2O$) and ABGA were determined. Results : At PRT 10%, 5%, and 0%, PIF were 0.69$\pm$0.13, 0.77$\pm$0.19, 0.83$\pm$0.22, respectively (p<0.001). Vti were 425$\pm$94, 439$\pm$101, 456$\pm$106, respectively (p<0.001), and Pmean were 11.2$\pm$3.7, 12.0$\pm$3.7, 12.5$\pm$3.8, respectively (p<0.001). pH were 7.40$\pm$0.08, 7.40$\pm$0.92, 7.41$\pm$0.96, respectively (p=0.00) ; $PaCO_2$ (mm Hg) were 47.4$\pm$15.8, 47.2 $\pm$15.7, 44.6$\pm$16.2, respectively (p=0.004) ; $PAO_2-PaO_2$ (mm Hg) were 220$\pm$98, 224$\pm$95, 227$\pm$94, respectively (p=0.004) ; and $V_n/V_T$ as determined by ($PaCO_2-P_E-CO_2$)/$PaCO_2$ were 0.67$\pm$0.07, 0.67$\pm$0.08, 0.66$\pm$0.08, respectively (p=0.007). The correlation between airway resistance and change of Vti from PRT 10% to 0% were r= -0.243 (p=0.498). Conclusion : Shortening of pressure rise timee during PCV was associated with increased tidal volume, increased mean airway pressure and lower $PaCO_2$.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.992-995
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• 2010

엔진 흡기시스템 중 흡기매니폴드는 가솔린엔진의 성능을 결정하는 매우 중요한 성능 인자이다. 본 연구에서는 1400cc급 가솔린 엔진용 흡기 매니폴드에 대한 유동해석과 리그 실험을 수행하였다. 압력차에 따른 유동 및 유량계수의 해석을 통하여 유동특성을 분석하였으며 실험적 평가를 통하여 공기유량계수의 결과치를 검증하였다. 해석과 실험 결과를 비교 분석하여, 해석값과 실험값의 오차를 확인하였다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.51-61
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• 1994

기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 연료공기의 혼합기량에 따라서 크게 달라진다. 이것은 기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 흡기 용량에 따라서 변화하기 때문이다. 고출력을 얻기 위하여는 동일한 조건의 경우 흡기량을 증가시켜 기관 실린더 내에서 많은 연소 열에너지를 생성하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서 기관의 체적 효율(volumetric efficiency)을 증가시킬 목적으로 여러가지 흡기 계통의 개서을 도모하고 있으나 흡기 용량을 증가시키는 방법의 하나는 과급기(supercharger)를 이용하는 과급 방식이다. 이와같은 과급방식은 기관의 출력성능의 향상을 가져오지만 기관 내부의 노크(knock), 연소 압력 및 열부하의 증가, 연비 문제등에 관한 여러가지 문제점이 제기되고 있다. 여기서는 과급에 적용되는 과급기의 종류와 과급 성능 특성 등에 대하여 살펴보고 과급기관의 성능에 대하여 다루기로 한다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.18-25
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• 2007

제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 6공 연료분사기의 연료분무특성을 관찰하였다. 실험에 사용한 직접분사식 가솔린 기관은 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브를 갖는 텀블형 Spray Guided 연소실과 Quartz로 제작된 실린더 라이너와 실린더 헤드 창으로 구성되어 있다. 선회유동을 유도하기 위하여 흡입매니폴드에 선회유동 제어밸브를 부착하였다. 2차원 Mie 스캐터링 기법을 이용하여 연료분사시기, 연료분사압력과 실린더 내 유동 및 냉각수 온도가 연료분무에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과로는 흡기과정동안 흡기 선회유동은 분사된 연료의 공간적 분포에 크게 작용하였고, 압축과정동안에는 텀블 및 선회유동의 영향이 흡기과정에 비해 크지 않음을 확인하였다. 또한 성층연소를 위해서 압축과정에서 연료를 분사하는 경우 고압의 연료분사압은 분무도달거리의 성장을 촉진시키나 상승하는 피스톤과 이로 인한 실린더 압력의 상승으로 분무도달거리의 성장이 억제됨을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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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.