• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.109-117
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• 2012

본 논문은 매연여과장치(DPF)의 Inlet Pipe 길이를 5가지 경우로 변화시켜, 이 변화가 유동장에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 방법으로서는 PIV 계측과 상용코드를 사용하여 수치해석을 수행 하였으며, 그 결과 PIV와 CFD는 87%로 일치하는 상관성을 보였다. 또한 동일한 유속 조건일 때 Inlet Pipe 길이가 20mm일 때 안정적이고 높은 압력 값을 보여 매연여과율을 높일 수 있을 거라 사료된다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.22-29
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• 2020

최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.484-489
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• 2012

본 논문은 선박의 주 추진기관으로 사용가능한 육상 운송수단에 탑재되어있는 대형 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질과 질소산화물의 배출특성을 ESC mode에 적용시켜 분석하는데 초점을 두었다. 입자상 물질은 엔진의 고부하 영역에서 다량으로 배출되는 특성을 확인 할 수 있었으며 질소산화물의 경우 배기가스 온도 측정형태와 동일한 경향으로 배출되었다. 매연여과장치를 부착하여 입자상 물질의 배출특성을 분석한 결과 mode별 1/100~1/1,000배까지 저감되었다. 그러나 급격한 엔진 부하 변동 시 저감효과는 떨어졌으며 고속-고부하 영역에서는 매연여과장치내부의 온도상승으로 일부 재생현상이 발생하여 입자상 물질의 배출 증가 결과를 초래하는 현상이 발생하였다. 시험엔진에서 배출되는 입자상 물질의 입경분포를 분석한 결과 대부분 100nm 이하의 크기를 가지는 나노 입자가 배출되었으며 매연여과장치를 부착 및 탈착하여 측정한 결과 배출수준에는 차이가 있지만 입자상 물질의 입경분포는 비슷한 경향으로 분석되었다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.301-306
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• 2018

최근 미세먼지의 증가로 인해 디젤 자동차로부터 발생되는 PM에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤 자동차의 배기가스를 제거하는 후처리 장치인 매연여과장치(diesel particulate filter, DPF)에 대한 관심이 급증하고 있다. 따라서 DPF 효율 향상의 하나로 DPF 내의 압력강하를 줄여서 필터 및 재생(Regeneration)의 효율을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 ANSYS FLUENT를 이용하여 5.66" SiC와 Cordierite DPF의 셀 밀도, 채널 형상, 벽두께, 입 출구 채널 비에 따른 압력강하 영향을 시뮬레이션했다. 실험결과로서 200 CPSI보다 300 CPSI에서 압력강하가 작게 나타났으며, Anisotropy과 O/S 셀이 Isotropy보다 약 1,301 Pa 작은 압력강하를 나타냈다. 공극률은 10% 증가할 때 마다 압력강하가 약 300 Pa씩 작아졌고, 벽 두께에 따른 영향은 0.05 mm 두꺼워질수록 약 500 Pa 씩 커지는 경향을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.499-504
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• 2010

디젤 매연여과장치내 포집된 입자상물질의 재생 시기를 제어하기 위해서는 매연 포집량을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 필터내 축적된 매연 포집량은 필터 전 후의 압력차와 배기유량에 의해 예측될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저, 디젤산화촉매와 디젤매연여과장치 전 후의 각각 압력차의 비로써 정의한 매연지수의 산출을 위해 효과적인 신호처리방법을 제시하였다. 이를 3L급 승용 디젤엔진에서 정상운전조건과 과도운전조건에서 비교한 결과, 매연지수와 매연 포집량에 있어서 일정 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

• 공기청정기술
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• 제16권2호통권61호
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• pp.19-28
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• 2003

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.66-74
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• 2004

DPF technology has been considered as one of the most effective methods for reducing diesel particulate emission. PSA Peugeot Citroen introduced the DPF equipped diesel passenger car, Peugeot 607 HDI Sedan, in 2000 for the first time in the world, in which SiC filter, an oxidation catalyst, cerium based fuel born catalyst and post-injection technology were used for PM regeneration. In the present study, the characteristics of the Peugeot 607 DPF system were studied on chassis dynamometer and real road driving conditions. The change of emissions and fuel economy during 80,000km operation were also tested. Additionally, ash contents accumulated in the DPF filter was analyzed and particle size distributions was investigated after running of 80,000km.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.183-190
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• 2006

For continuously regenerative PM collecting system which adopted thermally stable SiC DPF and electrical heater which was placed upstream of the filter and driven by well constructed control logic, PM oxidation characteristics were investigated varying air flow rate, amounts of PM accumulated on the DPF and filter inlet temperature in order to get optimized PM regeneration performance. This study showed that the operating condition of air flow rate 70 lpm, high PM loading around 30g and filter inlet temperature $700^{\circ}C$ with heat insulation was effective in achieving high regeneration efficiency. Also, in this condition, we could decrease the electric energy consumption by reducing the regeneration time.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.343-349
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• 2007

The flow velocity distribution at inlet and exit of a DPF was measured using a Pitot tube and 2-D positioning equipment. An adaptor which was designed for accessing the Pitot tube probe into inlet of the DPF was fabricated with inlet flange of the DPF. The Pitot tube which was mounted in the 2-D positioning machine could access to the inlet of the DPF through the rectangular window of the adaptor. Automation of the velocity measurement at the inlet and exit of the DPF was effectively achieved and measuring time was reduced drastically. The flow velocity distribution at the inlet of the DPF showed parabola shape with maximum velocity near to the center of the DPF, as expected. The velocity distribution at the exit of the DPF showed crown shape, that is, the flow velocity distribution near to the center of the DPF is lower than that at surrounded peripheral region of the DPF.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.72-79
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• 1998

The goals of this research are to understand the regeneration characteristics in diesel particulate filter(DPF) using the cerium additive and throttling. The effects of throttling duration and spring tension of throttling valve were studied. Measurements were made on a 6 cylinder direct injection diesel engine and included pressure drop, filter inlet temperature, oxygen concentrations, and torque. The major conclusions of this work include; (i) the pressure drop is increased with increase of the engine load and the engine speed; (ii) the inlet temperature of the filter is reached $350^{\circ}C$ with certain engine operating condition which leads to sufficient temperature to regenerate with additive; and (iii) oxygen concentrations in the filter and engine torque during throttling operation are decreased by 2 percent and 36 percent, respectively, which are not critical about regeneration and vehicle operation.