• 한국분무공학회지
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• 제28권1호
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• pp.24-31
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• 2023

In this study, characteristics of a propane-air premixed flame sin DC electric field was investigated. The stainless steel Bunsen burner and the stainless steel ring were used as electrode, and the high voltage supply was used for applying electric field. Flammability range increased significantly when the positive voltage was applied because of extension of LBO limit, while it shrank when the negative voltage was applied. The reason for this was not much related to the burning velocity, but the induced flow around the burner by electric field. withNOx production slightly increased after positive voltage was applied in identical equivalence ratio. Nevertheless, it was advantageous to apply the positive electric field to reduce the NOx since the extension of LBO limit makes the burner possible to operate in very low equivalence ratio.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.7-12
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• 2003

Mixture formation in the cylinder of a lean bum engine has been observed by Laser Induced Fluorescence technique. XeCl laser (308nm) was used to produce a laser sheet. 3-pentanone has been added to iso-octane fuel to produce fluorescence, the intensity of which is proportional to the concentration of the fuel. The laser sheet was introduced through the piston window and the fuel distribution in the vertical plane was observed through a side window. Comparison has been made for the cases of selected fuel injection timing as 0, 360, 405, and 450 CA. For the case of 0 and 360 CA injection, uniform fuel distribution in the combustion chamber has been obtained at the ignition time which is favorable for the high load mode. And the late injection cases, 405 and 450 CA, revealed the stratified formation of rich mixture around the spark plug. That extends the lean misfire limit and reduces cyclic variation in the low load mode.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.137-143
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• 2012

현재 세계적으로 배출가스 규제 강화와 유가 상승으로 인해 가솔린엔진에서 배출되는 유해 배출 가스 저감기술 및 연비향상 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 가솔린 직접분사(GDI; Gasoline direct injection) 기술은 가솔린 연료를 직접 연소실에 분사하여 정밀한 연소제어를 통해 매우 희박한 혼합기에서도 고효율의 연소가 가능하게 함으로써 연비저감과 고출력을 동시에 만족할 수 있는 효과적인 기술이다. 본 연구에서는 분무유도방식(spray-guided type)을 이용한 GDI 엔진을 개발하여 안정적인 희박연소를 구현하였다. 자주 사용되는 운전영역에서 연료분사시기의 TDC(Top dead center) 인근으로의 지각을 통하여 안정적인 희박연소를 구현하였으며, 다단분사를 적용하여 추가적인 연료소비율의 개선이 가능한 반면 탄화수소(THC)와 질소산화물($NO_x$)의 배출은 증가하고 CO의 배출은 감소되었다.

• 한국가스학회지
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• 제14권4호
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• pp.12-17
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• 2010

자동차 연료로서의 천연가스는 고옥탄가, 넓은 연소 한계, 낮은 미연탄화수소 배출 특성, 지구 온난화 물질인 $CO_2$배출 저감 등 디젤과 가솔린을 대신할 수 있는 현실성 있는 대체연료이다. 그러나 희박운전 영역에서는 느린 연소속도 등으로 연소가 불안정해지고 유해 배기가스가 증가하는 단점이 있다. 수소의 첨가는 연소속도를 빠르게 하고 가연한계를 확장시켜 초희박 영역에서도 안정된 운전을 가능하게 하며, NOx의 저감에 유리하다. 본 연구에서는 대형 수소-천연가스 혼합연료 엔진에서 수소 첨가에 따른 기본 연소특성과 희박영역 확장, 배기성능 및 효율 특성에 대해 검토하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.187-199
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• 2011

본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이와 혼합부의 길이를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.57-69
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• 2012

본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이(800~1800)와 혼합부의 길이(470, 550, 870 mm)를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.80-86
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• 1996

In order to decrease fuel comsumption rate and emissions, lean burn engine which has equipped swirl control valve, is investigated experimentally on the test bench. Single cylinder engine was used to test the combustion and emission performance with 4 kinds of swirl valve. Decrease in the carbon monoxide, hyerocarbon and specific fuel consumption was shown at the lean condition, which means that a good choice of swirl valve on the given intake port geometry can be used to increase the combustion efficiency and lean limit.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권8호
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• pp.574-581
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• 2008

The characteristics of combustion and flow for a lean premixed flame in lab-scale gas turbine combustor was studied through experiment and numerical analysis. From the experiment, flame structure and heat release rate were obtained from OH emission spectroscopy. Qualitative comparisons were made line-integrated OH chemiluminescence image and abel-transformed one. NOx analyzer was implemented to get the characteristic of NOx exhaust from the combustor. From the numerical analysis, the thermal distribution and characteristic of recirculation zone with the change of fuel-air mixing degree, the characteristic of methane distribution with equivalence ratio in the combustor respectively. Total heat release rate is increased with increasing equivalence ratio. Thermal Nox is reduced with increasing fuel-air mixing degree. Increasing equivalence ratio results in the decrease of the size of reaction zone and alteration of the position of the reaction zone into the entrance of the combustor.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.115-116
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• 2015

In the present approach, the flame-acoustics interaction is represented by FDF (Flame Describing Function) which is a important source term in the Helmholtz' equation. In this study, the combustion instability is analyzed by the forced mode strategy with the measured FDF. Numerical results indicate that the present approach reasonably well predicts the essential features of the combustion instability characteristics in the lean premixed combustor under the gas-turbine like environment.