The purpose of this study is to suggest the improvement strategies for exhaust performance in composite kitchen hoods. The Exhaust only hood, the 2-way compensating hood and the 3-way compensating hood were selected, and the laboratory experiments were performed to compare the local exhaust efficiency and the indoor temperature distributions according to the variations of the hood type and supply/exhaust air velocity. The results of this study can be summarized as follows. The compensating hood has better performance than exhaust only hood in the aspect of local exhaust efficiency and temperature distribution. The 3-way compensating hood shows the best performance when the supply air velocity is about 2.7 m/s, and the 2-way compensating hood at the supply air velocity of 3.5 w/s. In the same exhaust rate condition, if the exhaust area of the hood is increased and therefore the exhaust velocity is lowered, the supply air velocity is also lowered to get the optimum performance. The optimum exhaust velocity range of the commercial kitchen hood which derived from this study is 0.48 ∼ 0.55 m/s.
Prevention of exhaust gas back flow becomes a great interest to shipyards and shipowners in large container carriers because exhaust gas pollutes cargoes, flows back into the deck house and the engine room area through fresh air intakes and fan rooms, gives harmful damages to the crew's health and also gives thermal damages to electric equipments on the navigation deck. The phenomena of exhaust gas back flow has been studied with the analysis of sea trial records and wind tunnel tests and the height of the exhaust gas pipe, the front area of the deck house, the inflow speed and the position of the radar mast platform has been confirmed as the principal factors of exhaust gas back flow phenomena. The simple empirical formula to estimate exhaust gas back flow phenomena and the design guidances of exhaust gas related structures on deck has been introduced. In future, parametric studies for the exhaust gas back flow factors will be carried out with the CFD analysis. The results of this study will be the guide for development of the prevention method of exhaust gas back flow phenomena for large container carriers.
The objective of this study is to find major variables which influence the performance of kitchen and bathroom exhaust systems in high-rise apartment buildings. For this purpose, the influencing factors on the exhaust airflow rates from the kitchen or bathroom are identified and in every cases, which are made of combinations between the influencing factors, the exhaust airflow rates are calculated through the simulations. The results of the simulation show that the exhaust airflow rates from the kitchen and bathroom mainly depends on outdoor air temperature, number of floors, airtightness of the building envelope, fan on ratio, vertically connected to same shaft, exhaust fan capacity for kitchen or bathroom, roof ventilator capacity and shaft area for kitchen or bathroom exhaust.
In this paper, the numerical simulation of the method of characteristics for a two-stroke SI engine was carried out, and the scavenging efficiency and the performance of single engine with two types of exhaust system, that is, a pipe exhaust system and a tuned exhaust system, were predicted and compared. The conculusions are obtained as follows. (1) The method of characteristics of hometropic flow considering the friction and the variation of area is useful to predict the scavenging efficiency and the performance of the two-stroke engine. (2) The shape of exhaust system effects directly on the scavenging and the trapping efficiency. (3) A tuned exhaust system consisted of the diffuser and the convergent nozzle makes the plugging pulse and therefore enhances the scavenging and the trapping efficiency. (4) It may be possible to design the optimum exhaust system by using the plugging pulse.
Driving pattern of gasoline passenger car was measured and analyzed at some areas(6urban area routes, 4 radial routes, 4 circular routes)in Seoul city. Measured items were vehicle speed, engine speed, intake manifold vacuum, and fuel consumption. Driving pattern data were reappearanced with engine dynamometer. Results of this investigation might be summarized as below; 1. When we compared urban area route with radial or circular route in rush hour, it was found that the average vehicle speed was measured to be lower about 25% and fuel consumption to be higher about 12% in urban area route. 2. Average vehicle speed was measured to be higher about 30% and driving resistance output to be higher about 25% in non-rush hour, but average fuel economy was increased a little. 3. On the bases of average fuel economy and characteristics of exhaust emissions, optimum driving vehicle speed was found about 60 km/h in the 4th(top)and about 40km/h in the 3rd in driving of experimental engine. 4. Idling frequency and exhaust emissions of CO,HC were related to idling closely. But exhaust emission of NOx, which had nothing to do with idling frequency, had relation to acceleration time ratio.
The purpose of this study was to promote the utilization of wind velocity of kitchen and bathroom exhaust ducts for wind power generation in high-rise apartments. The research content can be summarized as follows: 1) Nine high-rise apartments were examined for the installation of kitchen and bathroom exhaust ducts located in the pipe shaft (PS) section. After selecting simulation candidates, a simulation was performed with the STAR-CCM+ Ver 5.06 program. 2) Of nine high-rise apartments, seven had kitchen and bathroom exhaust ducts, whose cross section was in the range of $0.16m^2{\sim}0.4m^2$. The area ratio between the exhaust ducts and PS section (cross section of exhaust duct/area of PS section ${\times}$ 100) was on average 3.2%. 3) The simulation results were analyzed. As a result, the smaller cross section kitchen and bathroom exhaust ducts had, the more advantages there were for increasing exhaust wind velocity. If an out air inlet duct is installed to the old kitchen and bathroom exhaust ducts, it will increase exhaust wind velocity by 3.01~3.98m/s and contribute to the proper wind velocity level (3.0m/s). 4) When the simultaneous usage rate between the kitchen and bathroom exhaust fan increased from 20% to 60%, exhaust wind velocity increased. The "entire house holds" condition for exhaust fan operation provided more even exhaust wind velocity than the "some house holds" condition. 5) Exhaust wind velocity increased in the order of amplified (T-3), induced (T-2) and vertical (T-1) top of kitchen and bathroom exhaust ducts. Of them, the amplified type (T-3) was under the least influence of external wind velocity and thus the most proper for kitchen and bathroom exhaust duct tops.
This study set out to review the air current fluidity in exhaust common ducts by installing an inlet pipe at a leisure space in the PS(Pipe Shaft)room for the sake of wind power generation with kitchen and bathroom exhaust common ducts of all the equipment and air conditioning shafts in high-rise apartment. The air current functionality of kitchen and bathroom exhaust common ducts was reviewed by analyzing wind velocity changes according to changes to the area of exhaust common ducts through a simulation, changes to the wind velocity of the kitchen hood by applying an external inlet pipe, changes to the usage factor of exhaust common ducts, and changes to wind velocity by altering the form of the ventilator at the bottom of the old exhaust common duct. It was a basic study on the utilization of exhaust wind velocity in exhaust common ducts.
A swirl chamber type diesel engine attachable to 18 kW agricultural tractors was improved to reduce exhaust emissions. Compression ratio and throat area ratio of the combustion chamber were varied to determine optimum combustion conditions. Tests were composed of full load and 8-mode emission tests. Compression ratio was fixed as 21, but the swirl chamber volume was increased by 3.8%. Output power, torque, specific fuel consumption, exhaust gas temperature, and smoke level were not considerably different for compression ratios of 21.5 (reference condition) and 21 (test condition), while NOx, HC, CO and PM levels for the compression ratio of 21 were decreased by 11%, 46%, 28%, 11%, respectively, from those for the compression ratio of 21.5. The tests were also conducted with a compression ratio of 22 and 4.3% increased chamber volume. Output power, torque, exhaust gas temperature and smoke level were greater, while specific fuel consumption was less for the compression ratio of 22 than those for the compression ratio of 21.5. Increase of compression ratio decreased HC and CO levels by 24%, 39%, but increased NOx and PM levels by 24%, 39%. Based on these results, a compression ratio of 21 was selected as an optimum value. Then, full load tests with the selected compression ratio of 21 were carried out for different throat ratios of 1.0%, 1.1%, 1.2%. Output power and torque were greatest and smoke was lowest when throat area ratio was 1.1%, which satisfied the target values of specific fuel consumption (less than 272 g/$kW{\cdot}h$) and exhaust gas temperature (less than $550^{\circ}C$). Therefore, a throat area ratio of 1.1% was selected as an optimum value.
The purpose of this research is to investigate the performance of swirl combustion chamber diesel engine by changing the jet passage area, the depth and shape of the piston top cavity (main chamber). The performance of diesel engine with newly changed swirl combustion chamber was tested through the experimental conditions as engine speed, load and injection timing etc. The test results were compared and analyzed. And another purpose of this research is to make a new diesel engine that is satisfied fuel consumption and regulation value of exhaust gas. 1. The rate of fuel consumption was affected significantly by the jet passage area at the high speed and load than low speed and low load. The influence of jet passage large area was proven to decrease the rate of fuel consumption. 2. Smoke was affected significantly by the depth of the piston top cavity, but exhaust temperature and the rate of fuel consumption wasn't affected. The rate of fuel consumption was affected by changing injection timing. 3. The rate of fuel consumption, exhaust temperature and Smoke were affected significantly by the shape of the piston top cavity from rectangular to trapezoid. That is we have all high value. The exhaust smoke density and exhaust gas temperature depended sensitively on variation of the injection timing rather than the shape of the combustion chamber within the experimental conditions. 4. We made a new diesel engine that is satisfied design target values(sfc=190 g/hr, NOx + THC=6.0 g/KWh, PM=0.3 KWh), the rate of fuel consumption and emission standard etc., through changing injection timing at the maximum torque point and rated power point. Although we have a little high NOx value.
본 연구는 무창돈사에서 최적 환경조절이 가능한 시스템을 구축하고자 환경조절이 가능한 모형돈사를 제작하여 온도분포특성을 분석하고 ICT 융합기술을 활용한 온도센서 위치 최적화 및 컨트롤 일체형 환기팬을 개발하고자 하였다. 팬 상부에 부착된 센서에 의해 측정된 온도는 다른 측점온도보다 1℃ 내의 낮은 온도차를 나타내어 측정오차를 고려할 때 온도센서가 팬 상부에 위치하여도 문제가 없을 것으로 판단되었다. 환기팬 성능은 최대 출력일 때 회전수 1920rpm, 송풍량 125㎥/min로 나타났으며, 최대 효율은 개방면적비 약 70%를 고려할 경우 사용된 환기팬의 적정 송풍량은 75㎥/min에 60pa로 나타났다. 댐퍼의 개방면적비가 약 70%일 때 환기팬의 동력과 상관없이 최대효율을 나타내었다. 팬의 출력별 회전수는 출력 100%일 때 최대 1,920rpm으로 나타났으며, 컨트롤러의 펄스 듀티비를 변화시킴에 따라 AC 출력 위상이 지연 없이 변화하는 것으로 나타나 빠른 응답속도로 팬 속도조절이 가능한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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