• 제목/요약/키워드: Air-injection pattern

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스파크 점화 엔진에서 희박연소의 전자제어 히스테리시스 현상에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on the Electronic Control Hysteresis Phenomenon of Lean Burn in Spark Ignition Engine)

  • 김응채;김판호;서병준;김치원;이치우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권3호
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    • pp.475-481
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    • 2004
  • Recently it is strongly required on lower fuel consumption. lower exhaust emission, higher engine performance. and social demands in a spark ignition gasoline engine. In this study. the experimental engine used at test. it has been modified the lean burn gasoline engine. and used the programmable engine management system, and connected the controller circuit which is designed for the engine control. At the parametric study of the engine experiment, it has been controlled with fuel injection, ignition timing. swirl mode, equivalence ratio engine dynamometer load and speed as the important factors governing the engine performance adaptively. It has been found the combustion characteristics to overcome the hysteresis phenomena between normal and lean air-fuel mixing ranges. by mean of the look-up table set up the mapping values. at the optimum conditions during the engine operation. As the result, it is found that the strength of the swirl flow with the variation of engine speed and load is effective on combustion characteristics to reduce the bandwidth of the hysteresis regions. The results show that mass fraction burned and heat release rate pattern with crank angle are reduced much rather, and brake specific fuel consumption is also reduced simultaneously.

연소로 열유동 해석 방식과 결과 분석에 대한 고찰;화격자식 소각로의 사례 (Discussion on the Practical Use of CFD for Furnaces;A Case of Grate Type Waste Incinerators)

  • 류창국;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.85-94
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    • 2002
  • Computational flow dynamics(CFD) has been frequently applied to the waste incinerators to understand the flow performance for various design and operating parameters. Though it needs many simplifications and complicated flow models, the reasonability of its results is not fully evaluated. For example, the inlet condition is calculated from an arbitrarily assumed properties of combustion gas release from the waste bed, since the combustion in the bed is difficult to be predicted. In this study, the computational modeling and calculation procedures of CFD for the grate type waste incinerator were evaluated using comparative simulations. Though the assumption method on the generation of the combustion gas directly affected the temperature and gas species concentrations, the overall flow pattern was dominated by the secondary air jets. The gaseous reaction could be included by assuming the release of the products of incomplete combusion from the bed. However, the reaction effficiency cannot not be directly evaluated from the species concentration, since it is not possible to simulate the actual co-existence of fuel rich or oxygen rich puffs over the bed. In predicting the turbulence, the higher order model, such as Reynolds stress model, gave difference shape of local recirculation zones, but similar results was acquired from the standard $k-{\varepsilon}$ model. Introducing radiation model was required for accurate temperature prediction, but it also caused heat imbalance due to the fixed temperature of the inlet, i.e. the waste bed. Thus, the computational modeling procedures on incinerators and the analysis of the predicted results should be progressed carefully. Though not validated experimentally, current simulation method is capable of comparative evaluation on the flow-related parameters such as the furnace shape and secondary air injection using identical inlet conditions. Quantitative analysis using measures of the residence time and mixing is essential to compare the flow performance efficiently.

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외래유전자 도입정자를 이용한 돼지 체외성숙 난포란의 Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) 후 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현에 관한 연구 (Development and Expression of Porcine Embryos by Direct Injection of Sperm Treated with Exogenous DNA)

  • 정기화;조성근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-53
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    • 2002
  • 본 연구는 sperm-mediated gene transfer를 이용하여 ICSI에 의한 형질전환동물 생산의 기초자료로서 활용하기 위해, ICSI에 사용될 정자의 조건과, 그에 따라 적합한 돼지 정자와 외래유전자의 전처리 및 ICSI를 통한 수정을 및 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ICSI에 이용될 정자의 조건에 따라 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자를 이용하여 ICSI후 수정율은 각각 72.3%, 64.1% 및 74.1%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 또한 후기배로의 발달율에 있어서도 각각 17.6%, 18.7% 및 15.0%로 나타나 각 처리군간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그리고, ICSI후 전기적 자극을 실시한 군과 실시하지 않은 군에서 난자의 활성화에 따른 수정율은 대조구로 이용한 shame injection과 전기적 활성화를 실시하지 않은 군에서 각각 47.1%와 46.3%로 나타나 전기적 활성화를 실시한 군의 79.6%에 비해 유의적인 차이를 나타내었다. 후기배로의 발달율에 있어서도 전기적 활성화를 실시한 군에서는 24.1%로 나타나 전기 적 활성화를 실시하지 않은 군에서의 14.4%와 유의적인 차이를 나타내었다. 그리고 대조구로 이용한 shame injection에 있어서 후기 배로의 발달율은 2.5%로 낮은 결과를 나타내었다. 또한, 정자와 pcDNA LacZ유전자의 처리시 electroporation 방법을 실시하여 ICSI후 난자를 각각 전기적 활성화를 실시한 군과 실시하지 않은 군에 있어서 유전자 발현율은 각각 30.2%와 24.2% 나타났으나, 두 처리군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그러나, 두 군에서 pcDNA LacZ 유전자는 모두 mosaic 발헌 양상을 보였다. 이상의 실험 결과들을 종합해 보면, ICSI에 사용될 수 있는 돼지의 정자는 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자 모두가 이용 가능하며, ICSI후 추가 전기적 자극에 의한 난자의 활성화가 수정율과 후기 배로의 발달율을 향상시킬 수 있음을 시사하였다. 따라서, 돼지에 있어서 정자의 외래유전자 도입에 대한 정확하고 실용적인 방법은 보고되고 있지는 않은 상태로, 정자와 외래유전자의 처리법을 향상시키기 위하여 다양한 방법으로 많은 연구가 요구된다.

천연가스-디젤 혼소 엔진의 50% 부하 조건에서 제동효율 및 연소안정성 개선을 위한 디젤 분무 특성 평가 (Investigation on Diesel Injection Characteristics of Natural Gas-Diesel Dual Fuel Engine for Stable Combustion and Efficiency Improvement Under 50% Load Condition)

  • 오세철;오준호;장형준;이정우;이석환;이선엽;김창기
    • 한국가스학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.45-53
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    • 2022
  • 디젤엔진의 배출물 개선을 위해 탄소수가 낮은 천연가스를 혼합하여 사용하는 천연가스-디젤 혼소 연소가 각광받고 있다. 특히 자발화 특성에 차이가 있는 디젤과 천연가스의 특성을 이용한 반응성 제어 압축착화(reactivity controlled compression ignition, RCCI) 연소 전략을 통해 기존 디젤엔진의 효율과 배출가스를 동시에 개선시키는 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 상사점보다 앞당겨진 디젤 직접 분사시기 적용을 통해 실린더 전체 영역의 균일 혼합기를 형성하여 전체적으로 희박한 자발화 기반 연소를 달성함으로써 질소산화물 (NOx) 및 입자상물질 (PM) 저감과 제동열효율 개선을 동시에 달성할 수 있다. 하지만 매우 희박한 저부하 영역에서 불완전 연소량이 증가하는 단점이 존재하며, 안정적인 연소 구현을 위해 디젤 분사시기가 민감하게 제어되어야 하는 어려움도 존재한다. 본 연구에서는 앞서 언급된 저부하 영역에서의 천연가스-디젤 혼소 엔진의 효율 및 배기 개선을 확인하고, 동시에 발전용 엔진 구동 영역에서 디젤 분사시기에 따른 연소안정성을 평가하였다. 실험에는 6 L급 상용디젤 엔진이 사용되었으며, 1,800 rpm, 50% 부하 영역 (~50 kW)에서 실험이 진행되었다. 제동효율 및 연소안정성을 개선하기 위한 전략으로 분무 패턴이 다른 2개의 인젝터를 적용하였으며, 천연가스/디젤 비율과 디젤 분사시기를 바꿔가면서 실험이 진행되었다. 실험 결과, 협각 분사가 추가된 수정 인젝터에서 제동 열효율이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 연소안정성 및 출력, 그리고 강화된 배기 규제를 고려하였을 때 수정 인젝터의 분무 패턴이 예혼합연소 형성에 적합하였고 이를 통해 질소산화물 배출량을 Tier-V 기준치인 0.4 g/kWh 이하로 저감함으로써 RCCI 연소 가능 영역을 확장할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

이중 콘형 부분예혼합 GT 연료노즐의 연소특성 및 발전플랜트 실증 (Combustion Characteristics and On-site Performance Test of a Double-cone Partial Premixed Nozzle with Various Fuel hole Patterns)

  • 김한석;조주형;김민국;황정재;이원준;민경욱;강도원
    • 한국가스학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.22-28
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    • 2021
  • 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 성능 개선 및 검증을 위하여 기존 노즐에서 연료 분사 특성을 개선한 노즐(분사구 직경 증가, 분사구 수 감소, 총 분사면적 유지)을 이용하여 고압 및 다중화염 조건에서 실험 연구를 수행하였으며 배기가스 특성을 기존 노즐과 비교하였다. 실험 결과로는 노즐의 연료 직경을 크게 한 경우 연소용 공기로 연료의 침투 거리가 증가하기 때문에 콘 내부에서 연료와 공기의 혼합특성이 개선되어 상압뿐만 아니라 압력 상승 시 NOx 배출 농도는 감소하며 다중 화염의 경우 화염간 연소영역의 중첩이 감소하게 되어 NOx 배출은 감소하지만 화염 안정성은 저하된다. 연료 분사구를 개선한 노즐의 발전 플랜트 실증 결과는 실험 결과와 같이 기존 노즐에 비하여 NOx 농도가 낮게 배출되었다.

임파유통에 영향을 주는 인자에 관한 실험적 연구 (Various Factors Influencing Thoracic Duct Lymph Flow in the Dogs)

  • 김기환;엄융의
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제9권1호
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    • pp.45-56
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    • 1975
  • Various factors influencing the lymph flow from thoracic duct were investigated in an attempt to evaluate their contributing degree and the mechanisms. Sixteen mongrel dogs weighing between 10 and 16 kg were anesthetized and polyethylene catheters were inserted into the thoracic duct and femoral veins. Arterial blood pressure, heart rate, central venous pressure, lymph pressure and lymph flow were measured under various conditions. Electrical stimulation of left sciatic nerve, stepwise increase of central venous pressure, manual application of rhythmical depressions onto abdomen, injection of hypertonic saline solution and histamine infusion were employed. Measurement of cental venous pressure was performed through the recording catheter inserted into abdominal inferior vena cava. Changes in central venous pressure were made by an air-ballooning catheter located higher than the tip of the recording catheter in the inferior vena cava. Lymph flow from thoracic duct was measured directly with a graduated centrifuge tube allowing the lymph to flow freely outward through the inserted cannula. The average side pressure of thoracic lymph was $1.1\;cmH_2O$ and lymph flow was 0.40 ml/min or 1.9 ml/kg-hr. Hemodynamic parameters including lymph flow were measure immediately before and after (or during) applying a condition. Stimulation of left sciatic nerve with a square wave (5/sec, 2 msec, 10V) caused the lymph flow to increase 1.4 times. The pattern of lymph flow from thoracic duct was not continuous throughout the respiratory cycle, but was continuous only during Inspiration. Slow and deep respiration appeared to increase the lymph flow than a rapid and shallow respiration. Relationship between central venous pressure and the lymph flow revealed a relatively direct proportionality; Regression equation was Lymph Flow (ml/kg-hr)=0.09 CVP$(cmH_2O)$+0.55, r=0.67. Manual depressions onto the abdomen in accordance with the respiratory cycle caused the lymph flow to increase most remarkably, e.g,. 5.5 times. The application of manual depressions showed a fluctuation of central venous pressure superimposed on the respiratory fluctuation. Hypertonic saline solution (2% NaCl) administered Intravenously by the amount of 10 m1/kg increased the lymph flow 4.6 times. The injection also increased arterial blood pressure, especially systolic Pressure, and the central venous pressure. Slow intravenous infusion of histamine with a rate of 14-32 ${\mu}g/min$ resulted in a remarkable increase in the lymph flow (4.7 times), in spite of much decrease in the blood pressure and a slight decrease in the central venous pressure.

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생물학적(生物學的) 유동층(流動層)을 이용(利用)한 폐수처리(廢水處理)에 있어서의 심층(深層) 폭기장치(曝氣裝置)에 의한 산소전달(酸素傳達) 시스템 (Oxygen Transfer System in Biological Fluidised Bed Using the Deep Shaft as Aeration Device)

  • 김환기;안송엽;정태섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.13-24
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    • 1988
  • 생물학적(生物學的) 유동층(流動層)에 있어서 산소전달(酸素傳達) 시스템을 개발하기 위하여 수심(水深) 32 m 인 U자형 심층폭기장치(深層曝氣裝置)에 대한 관내(管內)의 유체(流體)흐름 특성 및 산소전달(酸素傳達) 특성과 생물학적(生物學的) 유동층내(流動層內)에서의 생물막(生物膜) 특성 및 산소이용(酸素利用) 관계를 연구한 결과, 심층폭기장치(深層曝氣裝置) 관내(管內)의 액체순환을 위한 추진력은 하향관(下向管) 공기주입 위치와 하향공기량(下向空氣量)의 영향을 받으며 액체의 흐름은 플러그류(流) 특성임을 확인하였다. 또한, 관내(管內) 순환유속을 0.52 m/s로 유지시킬 때 $K_La$ 값은 상향관(上向管) 25~30 m 구간에서 최대치를 나타내었고, 심층폭기장치(深層曝氣裝置)로부터 생물학적(生物學的) 유동층(流動層)에 이용될 용존산소 공급효율은 56~81%로 계산되었다. 심층폭기장치(深層曝氣裝置)를 이용한 생물학적(生物學的) 유기폐수(有機廢水) 처리에 있어서 용존산소 농도가 9.2 mg/l 이상인 경우, 생물막(生物膜) 내부의 물질확산 및 대사의 제한인자는 유기물(有機物)이었으므로 처리효율의 저하됨이 없이 유기물(有機物) 부하량(負荷量)을 효과적으로 증대시킬 수 있다.

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