Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.12
no.5
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pp.58-65
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2004
A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the combustion characteristics of stratified methane-air mixture under several initial charge conditions in the author's previous reports. The results showed that the improvement of thermal efficiency and reduction of heat loss was realized simultaneously by using 2-stage injection method. This paper deals with the reason why the stratified combustion has showed better combustion rate through the measurement and analysis of chemiluminescence of C $H^{*}$ and $C_{2}$$^{*}$ radicals. An optic fiber bundle is used to measure the local emission of C $H^{*}$ and $C_{2}$$^{*}$ radicals to map the relationship between the excess air ratio and local radical intensity ratio in the combustion vessel at 5 mm apart form the geometric center. The results show that there exist a relationship between the intensity ratio and the air-fuel ratio. It is revealed that the improvement of combustion rate in a lean-stratified mixture is realized through the 2-stage injection method. method.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.14
no.12
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pp.996-1003
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2002
Heat transfer characteristics were investigated for the falling film flowing down the outside of an electrically heated vertical tube. Water was used for the falling film, and its Reynolds number was varied in the range of 70~500. Because water is heated and evaporated as it flows down, both sensible and latent heat transfer should be considered. The effect of the surrounding air movement was investigated by changing the direction of the air injection; without air injection, parallel-flow, and counter-flow. For all cases, sensible teat transfer rate was almost linearly increased with the increasing film flow rate. It was found that the film heat transfer coefficient was hardly influenced by the parallel air flow. However, the counter-flow of air reduced the heat transfer coefficient, which might be caused by the uneven distribution or flooding of the film. At high heat flux, a sudden change of the film heat transfer coefficient was detected as the film flow rate reached the transition value. It is supposed that this phenomenon was caused by the change in the film flow pattern.
Spray characteristics of a twin-hole air shrouded nonle designed for gasoline injectors was investigated by using laser diffraction particle analyzer (LDPA) and tomography reconstruction- A confined spray chamber which is optically accessible through a pair of glass windows was made to simulate the fuel injection condition in intake manifold of gasoline engine. The measurement was applied to the twin hole injector with and without an air shroud. It demonstrates that for the case with an air shroud, fine atomization is achieved and there exists a large number of fine droplets between the region of the main spray streams, which conforms with the spray visualization. The drop size distribution was investigated as a function of elapse time after fuel injection. The distribution was greatly affected by the measurement position from the injector exit. Also, the spatially resolved spray volume fraction and Sauter Mean Diameter (SMD) from line-of-sight data of the LDPA are tomographically reconstructed by Convolution Fourier transformation under the steady injection condition.
A cylindrical constant-volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at the spark electrode gap and the combustion characteristics of an inhomogeneous charge methane-air mixture under several parameters such as stratified pattern, initial charge pressure, ignition time and the excess air ratio of the initial charge mixture. Flow characteristics including mean velocity and turbulence intensity were analyzed by a hot-wire anemometer. The combustion pressure development, measured by a piezo-electric pressure transducer, was used to investigate the effect of initial charge pressure, excess air ratio and ignition times on combustion pressure and combustion duration. It was found that the mean velocity and turbulence intensity had the maximum value around 200-300 ms and then decreased gradually to near-zero value at 3000 ms. For the stratified patterns, the combustion rate under the rich injection (RI) condition was the fastest. Under the initial charge conditions, the second mixture was accompanied by an increase in the combustion rate, and that the higher the mass which is added in the second stage injection, the faster the combustion rate.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.3
no.1
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pp.143-154
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1995
This study investigates the response characteristics of a four-cylinder four-stroke turbocharged diesel engine by using computer simulation and experiments when a rapid acceleration is applied to the fuelpump rack. In the theoretical analysis, linearization method is used to avoid the difficulty on the complex nonlinear functions. Comppressor exit pressure, pressure and temperature of turbine inlet, and turbocharger speed are chosen as the independent variables of transfer functions which represent the dynamic characteristics of the turbocharger system, and expressed as the functions with respect to the time. Experiments on the same eigine system are also carried out to prove the validity of theoretical study. Further, this study carried an experiment for improving transient response performance by injecting air into the inlet manifold under the rapid accelerating conditions. The effects of air injection on the response performances are also represented at varying conditions such as injection pressure, injection period, accelerating rate, accelerating time, engine speed and load.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2009.11a
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pp.594-597
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2009
The mixing characteristics of pylon injection in a Scramjet combustor and effects of film cooling to protect pylon from air-heating. Three-dimensional Navier-Stokes equations with $k-{\omega}$ SST turbulence model were used. Fuel hydrogen and air were considered as coolants. There were remarkable improvements of penetration and mixing rate with the pylon injection. There also over-heating on the front surface of pylon without film cooling. The coolant injected parallel to the front surface of the pylon protect the pylon from over-heating.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2009.11a
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pp.378-381
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2009
A rotating stall, an instable phenomenon of compressor, brings about reducing the pressure rise, the efficiency of compressor and a mechanical demage. In order to improve instability and extend operating range, it was performed that a stability enhancement experiment applying air injection method at the 4-stage low-speed axial compressor. The coanda nozzle was used to inject air in axial direction at rotor tip and 8 injectors were set up at regular interval at the upstream of 1st stage rotor. At 80% speed, injectors were worked before rotating stall happened. As injecting the 5.4% air of mode inception flow rate, the stability of compressor operation enhanced about 4%.
Park, Jeonghyun;Ro, Seungcheon;Chang, Mengzhao;Park, Suhan
Journal of ILASS-Korea
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v.25
no.4
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pp.145-153
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2020
The purpose of this study is to compare the injection and spray characteristics of single-hole GDI injectors using injection rate and mie-scattering spray images. Five types of single-hole injectors with different nozzle hole diameters were used, and the spray rate, spray tip penetration, spray area, and spray width were analyzed. As a result, the diameter of the nozzle hole had a direct effect on the injection and spray characteristics. It was confirmed that the larger the diameter of the nozzle hole, the higher the injection quantity, the spray tip penetration, the spray area, and the spray width. In addition, it was confirmed that the near-field spray, which has little influence of ambient air, has a great correlation with the injection rate.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.11
no.1
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pp.123-128
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1994
A high speed spindle system for machine tools can be used to reduce the machining time, to improve the machining accuracy, to perform the machining of light metals and hard materials, and to unite the cutting and grinding processes. In this study, a high speed spindle system is developed by applying the oil-air lubrication method, angular contact ball bearings, injection nozzles with dual orifices, cooling jacket and so on. And an air cooling experiment for evaluating the performance of the spindle system is carried out. Especially, in ofder to establish the air cooling conditions related to the development of a high speed spindle system, the effects of cooling air pressure, oil supply rate, air supply rate and rotational spindle speed are studied and discussed on the bearing temperature rise and frictional torque. Also the effects of cooling air pressure, rotational spindle speed and spindle system structure is investigated on the bearing temperature distribution. The experiment on the test model reveals the usefulness of the air cooling method.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.15
no.5
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pp.397-405
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2003
Heat and fluid flow in a compressor into which liquid refrigerant is injected for the purpose of reducing discharge gas temperature in a heat pump system has been numerically studied. A mechanistic approach encompassing liquid jet breakup and droplet evaporation has been performed to investigate the effects of liquid injection on the spacial and temporal variation of the gas temperature and pressure inside the compressor cylinder. Various parameters, such as liquid injection mass, time, duration and droplet size, are considered in the present study to elucidate the flow field inside the compressor. As the injection mass is increased, discharge gas temperature is decreased, while the pressure is increased due to the added mass of the injection. For the injected liquid mass corresponding to 15% of the total vapor mass in the cylinder, the discharge gas temperature drops by 22.4 K. It is observed that the droplet size plays a major role in the evaporation rate of the droplets that determines the degree of the discharge temperature drop.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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