• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권7호
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• pp.1123-1130
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• 2004

Numerical simulations have been carried out to investigate the effect of nozzle hole geometry on the combustion characteristics of the large diesel engine. 6S90MC-C. Spray and combustion phenomena were examined numerically using FIRE code. Wane breakup and Zeldovich models were adopted to describe the atomization characteristics and NOx formation processes. Predictions on the cylinder peak pressure and NOx emission were first verified with the experimental data to confirm the reliability of numerical calculations. The comparison results showed good agreements within the range of 0.64% and 4.6% respectively. Finally, the effects of fuel spray angle and diameter on the engine performance were investigated numerically to find the optimum nozzle hole geometry considering fuel consumption, NOx emission and heat flux of the combustion chamber wall. It was concluded that the combustion gas recirculation in cylinder by changing fuel injection direction is an effective method to reduce NOx emission by about 10% with increasing fuel oil consumption, 1.4% in a large diesel engine.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.447-452
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• 2000

The low-emission and high-performance diesel combustion is an important issue in the combustion research community. In order to understand the detailed diesel flame field involving the complex Physical Processes, It Is quite desirable to study diesel spray dynamics, auto-ignition and spray flame propagation. Dynamics of fuel spray is a crucial element for air-fuel mixture formation flame stabilization and pollutant formation. In the present study, the diesel RCM (Rapid Compression Machine) and the Electric Control injection system have been designed and developed to investigate the effects of injection Pressure, injection timing, and intake air temperature on spray dynamics and diesel combustion processes. In terms of the macroscopic spray combustion characteristics it is observed that the fuel jet atomization and the droplet breakup processes become much faster by increasing the injection pressure and the spray angle. With increasing the cylinder pressure there is a tendency that the shape of spray pattern in the downstream region tends to be spherical due to the increase of air density and the corresponding drag force. Effects of intake temperature and injection pressure on auto-ignition is experimently analysed and discussed in detail.

• 한국분무공학회지
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• 제9권2호
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• pp.9-17
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• 2004

The performance characteristics of lean burn system in gasoline engine are mainly affected by the air-fuel mixture in cylinder, gas exchange process of manifold system, exhaust emission of engine, and the electronic engine control system. In order to obtain the effect of performance factors on the optimum conditions of lean burn engine, this study deal with the behavior of mixture formation, gas flow characteristics of air, flow and evaporation analysis of spray droplet in cylinder, vaporization and burning characteristics of lean mixture in the engine, and the control performance of electronic engine control system. The optimum flow conditions were investigated with the swirl and tumble flows in the combustion chamber with swirl control valve. The performance characteristics and optimum condition of flow field in intake system were analyzed by the investigation of inlet flow of air and combustion stabilization on cylinder.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.206-209
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• 2010

하이브리드 로켓에서의 고체 연료의 연소 현상을 가시화하기 위하여 장치를 제작하였다. 가시화 장치는 평판 하이브리드 연소기 시스템, 점화 시스템, 산화제 공급 시스템, 데이터 획득 및 제어 시스템, 연소 가시화 측정 장비로 구성되었다. GOX 산화제와 HDPE, Paraffin-LDPE Blending, Paraffin 연료를 이용하여 연소 가시화 시험을 수행하였고, 수치적으로만 연구되어 왔던 연소실 내의 연소 현상을 가시화 할 수 있었으며, 화염의 형성 및 용융성 연료의 액적 비산 현상을 관찰 할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.76-80
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• 2004

분무연소합성법을 이용하여 나노 크기의 산화아연(ZnO) 콜로이드를 제조하였다. 연소반응을 위한 산화제로서 $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$와 환원제(연료)로서 $CH_6N_4O$를 사용하였다. DTA/TGA를 이용하여 열분석을 행한 결과 $230^{\circ}C$에서 전구체 혼합물의 착화(ignition)에 의한 연소반응으로 생각되는 발열피크가 나타났다. 그러나 분무 연소 반응의 경우 ${\mu}m$ 크기의 액적들로 인해 착화를위한 분자 또는 기들의 함량이 상대적으로 적기 때문에 분무된 액적들의 착화를 위해 연소반응기의 온도를 $500^{\circ}C$로 유지하였다. 응집체의 형성을 억제하기 위하여 여과매체를 사용하여 액적의 개수 농도를 감소시켰으며, 에어로졸 입자의 체류시간을 2.5초로 조절하여 열 유체의 흐름을 층류로 유도하였다. 제조된 입자들의 모양은 모두 구형이었으며, 평균 입자 크기는 180nm이었다. XRD와 TEM 분석 결과 각각의 콜로이드들은 ZnO 고유의 결정성을 나타내고 있었으며, hexagonal 구조를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.13-19
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• 2005

본 논문에서는 금속염 첨가제를 함유한 미분무수의 소화성능을 연구하고자 아세트산 나트륨을 함유한 단일 액적의 증발속도를 측정하였으며, small-scale 챔버내에서의 헵탄 pool fire에 대한 소화실험을 실시하여, 화염의 온도를 분석함으로써 첨가제에 의한 미분무수 소화특성을 분석하였다. 순수물과 수용액의 증발특성을 비교한 결과 핵비등 영역에서 온도가 높을수록 용해된 첨가제의 석출 및 표면장력의 변화 등 물리적 영향으로 순수물에 비해 수용액의 증발속도가 현저히 느리게 나타났다. 소화실험 결과, 저압에서는 물 액적이 화염의 플림을 뚫지 못하기 때문에 소화는 이루어지지 않았고 단순히 화염의 크기를 작아지게 하였다. 중압에서는 첨가제를 넣었을 경우 액적의 운동량 증가에 따른 물리적 소화효과와 첨가제의 화학적 소화효과가 상승작용을 하여 화염을 억제하였고, 고압에서는 미분무수 시스템의 주요 소화 메커니즘 이외에도 blowing효과에 의해서 화염이 소화되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.179-188
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• 2003

The spray characteristics of dual orifice injector were investigated under two different fuels through measurement of SMD, number density and volume flux by using PDPA system. In this experiment, we found out that the droplet size and spray structure are strongly depend on fuel density and viscosity.

• 한국분무공학회지
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• 제5권4호
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• pp.12-32
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• 2000

The recent trends in numerical simulation of various spray phenomena are reviewed in this article. Major subtopics are atomization/breakup, collision/coalescence, wall collision, interfacial transfer, droplet dispersion, two-phase injection and spray combustion. Each submodel has been under continuous refinement and validation against more extensive data base by advanced laser diagnostic techniques. Most uncertainty in current spray simulations come from these physical submodels, not from excessive computational constraints.

• 에너지공학
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• 제10권2호
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• pp.153-160
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• 2001

본 연구에서는 고온 분위기 온도 및 대기압 하에서 액적의 급속가열과 연소가 가능한 고온 연소로 장치와 고속도 비디오 카메라를 이용하여 다조성 단일 액적 연소에 대해 고찰하였다. 그 결과 저비점 성분을 혼합한 경유의 액적은 기본적으로 입경의 2승 법칙에 의해서 감소되었으며, 그 과정에서 입경이 일시적으로 급속히 감소하는 현상이 보여짐과 더불어 연소기간도 단축되었다. 즉, 저비점 성분을 혼합한 경유의 액적은 미세폭발 현상에 의해 기존 디젤 연료에 비해 더 빨리 증발되고 연소가 되었다. 또한, 순수 파라핀계 및 함산소계 연료의 화염은 전체 연소기간동안 기존 경유의 화염에 비해 푸른색을 띠고 있어, 매연이 없는 연소를 입증해 주었다.

• 한국연소학회지
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• 제7권1호
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• pp.44-51
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• 2002

This paper presents an atomization model for sprays under flash boiling conditions. The atomization is represented by the secondary breakup of a bubble/droplet system, and the breakup is considered as the results of two competing mechanisms, aerodynamic force and bubble growth. The model was applied to predict the atomization of a hollow-cone spray from pintle injector under flash boiling conditions. In the regimes this study considered, sprays are atomized by bubble growth, which produces smaller SMD#s than aerodynamic forces alone. With decreasing ambient pressures, the spray thickness, fuel vaporization rate and vapor radial penetration increases, and the drop size decreases. With increasing the fuel and ambient temperatures to some extent, the effect of flash boiling and air entrainment completely change the spray pattern.