• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2009.12a
• /
• pp.520-525
• /
• 2009

본 연구은 해석적인 접근을 통하여 소형엔진 흡기포트 설계인자의 변화에 따른 유량계수를 고찰하였다. 기존모델을 Valve Lift별 유량계수들을 해석하였으며 그 중 유량계수가 일정해지는 구간의 Valve Lift를 기준으로 설계인자 변화에 따른 성능해석을 수행하였다. 결론적으로, 흡기포트 유량계수를 결정하는 중요한 인자는 포트각도와 유선형상임을 확인하였고 이들 값의 최적화를 수행하였다. 흡기포트의 유량계수를 결정하는 설계인자로는 포트각도, 흡기포트의 유선형상, Port Height_Guide, Flange 면적이 있다. 포트각도의 상승이 유량계수를 상승시키지만 그에 따른 굴절 및 Dead Volume의 발생으로 오히려 유량계수 측면에서는 불리한 조건이 되기도 한다. 급격한 형상변화 부분에서 박리현상이 발생되는데 이에 유동을 위한 곡률을 적용하여 급격한 형상변화를 줄여 박리형상을 감쇄시키고, Dead Volume 삭제하여 원활한 유동특성을 만들 수 있다.

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

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2009.12a
• /
• pp.538-541
• /
• 2009

소형엔진의 성능을 결정하는 흡기시스템 중 흡기포트는 매우 중요한 설계인자이다. 본 연구는 흡기포트에 대한 성능실험 및 CFD(Computaional Fluid Dynamics) 해석을 통하여 흡기 성능을 파악하고, 이러한 일련의 실험과정을 학습하여 제품의 성능 평가 절차를 정립하고 성능을 개선하는데 그 목적이 있다. 흡기 성능평가를 위해 리그를 구성하여 실험과 해석을 진행하였으며 이를 통하여 공기유량계수 값을 획득하였다. 공기유량계수 값은 밸브 리프트 변화에 따른 표준 밸브리프트로 환산한 값을 사용하였다. 실험적 연구를 통하여 기존 소형엔진 흡기 포트의 평가에 대한 기준을 제시하였고, 이는 소형엔진 흡기포트 설계 후 성능 평가를 위한 중요한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2010.05b
• /
• pp.992-995
• /
• 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 Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.36 no.4
• /
• pp.423-429
• /
• 2012

Miller cycle is considered as an effective means to meet the regulation on Tier II and to reduce $CO_2$ emission. For this cycle, the amount of intake air supplied should be enough increased. Therefore, the intake system with minimized resistance for air flow is under consideration. In this study, the flow coefficients of intake valves were measured in order to obtain the basic data for the cycle simulation and intake port design. The flow coefficients were measured using the steady-flow test rig. As a test result for the poppet valve used the marine engine with medium speed, the flow coefficients are increased to about 0.62 with the valve lift. In addition it is confirmed that the flow coefficients have the characteristic value irrelevant to the S/B ratio.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.11
• /
• pp.4718-4725
• /
• 2011

Intake-air flow and distribution characteristics of the 1600cc gasoline engine intake manifold have been studied using the computer simulation. Simulation has been conducted using both one-dimensional performance simulation and three-dimensional CFD software. Steady state flow simulation result of the intake manifold shows good distribution characteristics that the standard deviation of flow coefficients is below 1.0 percentage for both one- and three-dimensional simulation. Even though one-dimensional simulation result slightly overestimates compared with three-dimensional simulation result, both results show very good agreement in flow coefficient trend. Also, unsteady state simulation result shows consistent distribution characteristics with that of steady state. It is shown that unsteady state distribution characteristics might be able to be predicted through the steady state mass distribution result.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.977-985
• /
• 2012

Performance optimization of a small engine intake port has been studied through computational and experimental approach. Port angle, flange area and port shape are very important design parameters affecting performance of an intake port. Especially, radius of curvature of intake port inner surface has major effect on the flow coefficient of an intake port. As increasing port angle and flange area, flow coefficient is increased because pressure distribution and pressure gradient in the intake port are improved. Even though computational results over-predict maximum 8% compared with experimental result, they describe the tendency of flow coefficient according to the design parameters. Optimized intake port shows about 4.5% improved flow performance.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.4
• /
• pp.308-315
• /
• 2013

Water emulsion technology has the problem of unstable combustion due to the rapid separation of water. To solve the problem, a hybrid mixing device was developed. The device attached on the burner was tested. As a result, the fuel consumption reduced to 12% in the similar condition of exhaust emissions and flame temperature, and 45.5%, 98.5% and 97.2% of NOx, CO, and smoke were reduced at the same inlet air and fuel flow rate.

• Journal of ILASS-Korea
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.16-20
• /
• 2013

The investigation was conducted to analyze the exhaust emission characteristics in diesel engine according to intake air mass flow. In this study, the test diesel engine with a 5,899 cubic centimeter displacement and power of the 260 ps was used to analyze the emission characteristics according to the intake air mass flow. In addition, the test modes were applied by the ND-13 and ETC mode. In order to analyze the emission characteristics, the engine dynamometer with 440 kW and emission gas analyzer (AMA-4000) were utilized. From the experimental results, it is revealed that the NOx and HC emissions in the intake air mass flow of large amount have high levels compared to those in the intake air mass flow of small amount in the ND-13 mode. However, the PM emission was shown the opposite trend in the NOx and HC emission due to the trade-off relation between the NOx and PM.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.92-101
• /
• 1996

In a gasoline engine, the characteristics of air flow is very important not only for the design of the intake system geometry bout also for the accurate measurement of the induction air mass. In this study, an air flow rate measurement of the induction air mass. In this study, an air flow rate measurement was conducted by using the hot wire flow meter at the upstream of the intake port and the throttle. At the upstream of the throttle, the overshoot phenomena of the air flow rate by fast throttle opening were analyzed with choked flow. At the upstream of the intake port, the cylinder variation of the air flow rate and the difference between fast throttle opening and closing were showed during the unsteady state by the throttle step change. The results of this study can be used for the design of the throttle valve geometry and cylinder by cylinder control.