• 제목/요약/키워드: Exhaust Efficiency

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공동주택에서 각 실 문의 개폐에 따른 환기 특성 연구 (A Study on the Effect of Open and Closed Room Doors on Apartment Ventilation Characteristics)

  • 최임규;김영일;정광섭
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.469-474
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    • 2008
  • The objective of this study is to propose basic design guidelines for more effective air ventilation system in apartments. It is well known that ventilation depends on whether the room doors are open or closed as well as people's living patterns. This study considers 84 ㎡-sized apartment which has extended living room without balcony. Ventilation of bathroom and kitchen is not considered. The height of the building, external air pressure and air infiltration through the windows are also neglected. The regulation on indoor air quality made it mandatory that the air change per hour be more than 0.7. Four models are suggested to study the effect of open and closed doors. Models 1 and 3 are open door types and models 2 and 4 are closed door types. The open types have 50 mm hole near the top of the door to substitute exhaust outlet. The ventilation effectiveness was evaluated by 3-dimensional numerical simulation using finite volume method by a commercial software. This work compares air flow, temperature of air, age of air and the efficiency of ventilation of apartments with wooden doors of bedroom 1 and 2, which are open or closed.

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150kW급 열병합발전 하이브리드 시스템 최적화 연구 (Optimization of 150kW Cogeneration Hybrid System)

  • 최재준;김혁주;정대헌;박화춘
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.340-344
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    • 2008
  • The importance of the more efficient cogeneration system is emphasized. Also the more clean energy is needed at recent energy system. The cogeneration system using Lean burn engine is more preferred to the system using Rich burn engine because of the electrical efficiency. Although the cogeneration system using Lean burn engine is economically preferred, because of the NOx emission level, the system using Rich burn engine with 3-way catalyst can only be used in Korea. The NOx regulation level is 50ppm at oxygen level 13%. The cogeneration hybrid system using Lean burn engine is up to be optimized because of the large amount of the extra-fuel at the after-burner system. The after-burner system at different concept was applied. The reduction time for the activation temperature of the DeNOx catalyst was achieved by making a hole between the combustor and boiler. Because of the lowered fuel consumption, the lowered temperature level was optimized by blocking the hole of the boiler The optimized cogeneration hybrid system consumes $76Nm^3/h$ LNG to produce 150kW electricity compared to before optimization $103Nm^3/h$ LNG. The system was accurately evaluated and the result is following ; 90% total efficiency, below 10 ppm NOx, 50ppm CO, 25ppm HC. The cogeneration hybrid system can meet the current NOx level and exhaust gas regulation. It can achieve the clean combustion gas and efficient cogeneration system.

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열처리로용 소형 축열식 복사관 버너의 축열기 설계 기술평가 (Design and Performance Estimation of Heat Regenerator for Small-scale Regenerative Radiant Tube Burner)

  • 조한창;조길원;이용국
    • 에너지공학
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    • 제13권4호
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    • pp.291-295
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    • 2004
  • 열처리로에 적용되는 소형 축열식 복사관 버너시스템에 사용될 축열기를 설계, 제작하고 그 성능을 실제 축열식 복사관 버너시스템에서 평가하였다. 좁은 튜브간 간격을 갖는 U형 복사관에 축열기를 적용하기 위하여 상하단 단면적이 다른 축열기를 설계, 적용하였다. 구형축열체를 사용하는 2만 ㎉/hr급 축열기를 기존에 개발된 축열기 해석코드를 이용하여 설계, 제작하였으며, 축열기 전후단의 온도 및 압력을 실시간으로 측정하였다. 실험결과를 축열기 해석코드로부터 얻은 배가스의 배출온도와 공기의 예열온도를 비교하여 해석코드의 정확도를 검증하였다. 이론적으로 예상된 성능은 80%의 온도효율과 70%의 배열회수율이 얻어졌으나, 실험적 결과로부터는 온도효율이 80%, 배열회수율이 69%가 얻어졌다. 가장 큰 성능차이는 배가스의 배출온도였는데, 이는 실제 시스템에서 열손실에 의한 축열기로의 배가스 유입온도 하락과 실제 운전에서의 공기/배가스 유량의 증가에 의해 기인된다고 판단된다.

내연기관 자동차에 사용되는 연료의 증류특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Distillation Characteristics of Fuel Used in an Internal Combustion Engine Vehicle)

  • 염광욱;함성훈
    • 한국가스학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.52-56
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    • 2021
  • 친환경적인 환경과 자동차산업의 발달로 내연기관자동차에서 완전연소를 통해 열효율을 높이고 배기가스를 점감하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 특히 휘발유의 휘발성과 연소특성에 대한 이해로 엔진의 부하와 출력을 높이기 위한 연구가 진행되고, 경유 연료의 증류 및 연소특성을 토대로 매연이나 유해가스 저감과 최적의 효율을 구현하기 위한 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 한국 산업규격의 석유제품 증류시험방법에 대한 KS M ISO 3045의 내용을 토대로 국내에서 시판되고 사용되는 정유사 4사의 휘발유와 경유를 기반으로 증류실험을 진행하였다. 증류실험으로 증류량에 따른 증류온도와의 상관관계를 확인하고 증류된 연료의 비교를 통해 증류특성에 대한 분석을 실시하여 시험기준에 부합하는지에 대한 적합성을 확인하였다.

실험데이터 기반 마이크로 가스터빈엔진 탈 설계점 성능해석 (Off-design Performance Analysis based on Experimental Data of a Micro Gas Turbine Engine)

  • 김승재;최성만;이동호
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.64-71
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    • 2018
  • 가스터빈엔진의 탈설계점 운전 성능해석을 수행하기 위해서는 구성품의 성능 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 가스터빈의 성능특성을 이해하기 위하여 마이크로 가스터빈엔진 성능시험 장치를 구축하였다. 구축된 마이크로 가스터빈 시험 장치를 이용하여 엔진의 회전수에 따른 유동장내의 온도와 압력 데이터를 수집하였으며, 수집된 실험 데이터를 이용하여 압축기 성능선도를 구성하였다. 터빈 출구부에서 배기가스를 포집하여 연소효율을 계산하였다. 구성된 압축기 성능선도와 연소효율을 GasTurb 성능해석 소프트웨어에 적용하여 지상 정지시의 탈설계점 성능해석을 수행하였고, 측정된 엔진성능데이터와 비교분석을 수행하였다.

디젤차량 배기가스의 PM 제거에 관한 매연여과장치 전산해석 (A CFD Analysis on DPF for the Removal of PM from the Emission of Diesel Vehicle)

  • 염규인;한단비;남승하;백영순
    • 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.

액주형 이류체노즐의 반경반향 분무특성에 관한 연구 (A Study on the Radial Spray Performance of a Plaint-Jet Twin-Fluid Nozzle)

  • 최진철;노병준;강신재
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.662-669
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    • 1994
  • In the combustion system, the optimum spray conditions reduce the pollutant emission of exhaust gas and enhance the fuel efficiency. The spray characteristics-the drop size, the drop velocity, the number density and the mass flux, become increasingly important in the design of combustor and in testifying numerical simulation of spray flow in the combustor. The purposes of this study are to clarify the spray characteristics of twin-fluid nozzle and to offer the data for combustor design and the numerical simulation of a spray flow. Spatial drop diameter was measured by immersion sampling method. The mean diameter, size distribution and uniformity of drop were analyzed with variations of air/liquid mass flow ratio. The results show that the SMD increases with the liquid supply flow rate and decreases with the air supply velocity. The radial distribution of SMD shows the larger drops can diffuse farther to the boundary of spray. And the drop size range is found to be wider close to the spray boundary where the maximum SMD locates.

가솔린 기관의 공회전 시 밸브 타이밍 변경에 따른 잔류가스 유동 변화에 관한 해석적 연구 (Numerical Analysis of Flow Characteristic of Residual Gas due to Changes in Valve Timings during an Idle Operation in an SI Engine)

  • 이준호;김득상;백두성;조용석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.50-56
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    • 2006
  • Residual gas fraction in a combustion process is very crucial to improve combustion and cyclic variations. Especially, the residual gas fraction is strongly affected by backflow of the residual gas during the valve overlap period in an idle operation. Therefore, it is one of the most interesting that valve timings can affect flow characteristics of gas exchange process, especially during idle operation. This analysis investigates residual gas fraction with respect to valve timing changes which is critical for combustion efficiency and engine performance. Flow characteristics of residual gas by changing intake and exhaust valve timing are calculated by CFD methodology during an idle operation in an SI engine. It is analyzed that retarded EVO and advanced IVO results in the increase of valve overlap period and consequently, residual gas fraction. Futhermore, changes in IVO have stronger effects on variation of residual gas fraction.

LPG기관의 부분부하 조건에서 수소 혼합에 따른 성능 및 배출가스 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance and Emission Characteristics with Hydrogen Enrichment at Part Load Conditions Using a LPG Engine)

  • 김인구;김기종;이성욱;조용석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.242-248
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    • 2013
  • The purpose of this study is to obtain low-emission and high-efficiency by hydrogen enriched LPG fuel in LPG engine and is to clarify the effects of hydrogen enrichment in LPG fuelled engine on exhaust emission and performance. An experimental study was carried out to obtain fundamental data for performance and emission characteristics of hydrogen enrichment in LPG engine. The research was held by changing the hydrogen ratio to 0, 5, 10, 20% in 1500rpm, bmep 2 and 4bar. The result turned out that the combustion duration was shortened due to fast flame propagation of hydrogen. And the amount of Carbon dioxide and Hydrocarbon decreased. However, the amount of NOX increased, which is thought to be the result of high adiabatic flame temperature of hydrogen. It has been confirmed that this phenomenon has changed by the Hydrogen mixing ratio.

균질화 기법을 이용한 딤플 튜브형 인터쿨러의 유한요소해석 및 검증 (Finite Element Analysis and Validation for Dimpled Tube Type Intercooler Using Homogenization Method)

  • 이현민;허성찬;송우진;구태완;강범수;김정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권2호
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    • pp.153-161
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    • 2009
  • Three-dimensional finite-element methods(FEM) have been used to analyze the thermal stress of an exhaust gas recirculation(EGR) cooler due to thermal and pressure load. Since efficiency and capability of the heat exchanger are mainly dependent on net heat transferring area of the EGR cooler system, the tube inside the system has a numerous dimples on the surface. Thus for finite element analysis, firstly the dimple-typed tube is modeled as a plain element without the dimple, and then the equivalent thermal conductivities and elastic modulus are calculated. This work describes the numerical homogenization procedure of the dimple-typed tube and verifies the equivalent material properties by comparison of a single unit and the actual full model. Finally, the homogenization scheme presented in this study can be efficiently applied to finite element analyses for the thermal stress and deformation behavior of the EGR cooler system with the dimple-typed tube.