As an experiment investigation, the effects of ethanol blended gasoline fuel with different injection method on nano-sized particle emission characteristics were examined in a 0.5L spark-ignited single-cylinder engine with a compression ratio of 10. Because this engine nano-particles are currently attracting interest due to its adverse health effects and their impact on the environments. So a pure gasoline and an ethanol blended gasoline fuels, namely E85 fuel, used for this study. And, as a particle measuring instrument, a fast-response particle spectrometer (DMS 500) with heated sample line was used for continuous measurement of the particle size and number distribution in the size range of 5 to 1000nm (aerodynamic diameter). As this research results, we found that the effect of ethanol blending gasoline caused drastic decrease of nano-particle emissions when port fuel injection was used for making better air-fuel mixture than direct fuel injection. Also injection timing, specially direct fuel injection, could be a dominant factor in controlling the exhaust particle emissions.
The influence of fuel spray characteristics on engine performance has been known as one of the major concerns to Improve fuel economy and to reduce exhaust emissions. In general, the UBHC(Unburned Hydrocarbon) emission could be reduced by decreasing the droplet size of the fuel sprays. In PFI (Port Fuel Injection) gasoline engines, the mixture of air and fuel would not be uniform under a certain condition, because the breakup and production of spray droplets are made in a short distance between the fuel injector and intake valve sheat. In this study, were investigated the transient spray characteristics and dynamic behavior of droplets from 2holes-2sprays and 4holes-2sprays type injectors used in PFI gasoline engine. Mean droplet size and optical concentration were measured by LDPA (Laser Diffraction Particle size Analyzer). The variation of droplet mean diameter and optical concentration were measured for understanding the behavior of unsteady spray.
The injector, which is used in a 4-valve gasoline engine, is required to be maintained the dual stream because of the design of dual intake port. In addition, the spray characteristics of fuel injector have strong influence on engine performance, exhaust emission, fuel consumption, and especially the cold start condition for the port injection. So, commercial gasoline injectors off different type were inspected. Those are 2 hole,4 hole, air shroud 4 hole, and air shroud 4 hole injector with separator. The spray behavior of dual stream was researched by the visualization system and PDPA system was employed to measure the droplet size. Atomization is one of the most important characteristic, so droplet size distributions and SMD are investigated. And the spray characteristics of each injector are also analyzed such as the spray tip penetration, spray angle, and separation angle.
The flow field and spray characteristics for loop scavenged type 2stroke engine having pancake shape was numerically computed using KIVA-Ⅱ code. The cylinder has 1intake port, 2side intake ports and 1exhaust port with induced flow angle 25 deg. In engine calculation, the chop techniques is used to strip or add planes of cells across the mesh adjacent to the TDC and the BDC(ports parts) for preventing the demand of exceed time during the computation, providing a control on cell height in the squish region. The modified turbulent model including the consideration of the compressibility effect due to the compression and expansion of piston was also used. The case of 25 deg.(injection angle) which is opposite to scavenging flow direction shows better the distribution of droplets and the evaporation rate of droplets compared to other cases(0 deg., - 25 deg.). When injection pressure was increased, the spray tip penetration became longer. When injection pressure was increased, the interaction between the upward gas velocity and spray droplets strongly cause. Thus the breakup of droplets is strongly occurred and the evaporation rate of droplets was found to be better.
The specific power output and thermal effeciency of any two-stroke engine are dependent on its scavenging behavior. Among the many factors which influence on the scavenging process, the cylinder head shape is one of the important factor. Hence in this study three different type models of cylinder head shape which are the cylindrical, the spherical and the arbitrary shape are studied to show the effects of the turbulent scavenging process in the cylinder with one inlet port, two side ports and one exhaust port. A modified version of KIVA-II which strip out of or add planes of cells across the mesh above the piston for flow simulation of two-stroke engine is used. The $k-{\varepsilon}$ turbulent model is used. The results show that the flow in a two-stroke engine cylinder of the spherical head shape among the three different type model is a desirable for efficient scavenging.
최근 지구 환경 문제의 심각성이 대두되면서, 전과정 평가(Life Cycle Assessment)에 대한 선박 적용 연구가 조금씩 진행되고 있다. 본 논문에서는 선박 LCA 연구의 일환으로 선박 배기 가스 분석을 수행하였다. 이를 위하여 화물선에 대한 온실 배기 가스 배출 분석을 수행하였다. 대상 선박은 벌크선박과 유조선 등 2척을 모델로 삼았으며 과거 수년간의 실적 데이터를 분석하여 운항인벤토리 중 온실 배출가스의 정략적 데이터를 분석하였다. 이 분석을 통하여 화물선 운송 시 화물 1톤을 1마일 수송하는데 배출되는 배기 가스량의 분석을 시도하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제29권4호
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pp.443-452
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2005
The purpose of this study is experimentally to analyze the effects of intake port swirl, injection system and turbocharger on the engine performance and the emission characteristics in a V8 type turbocharger intercooler D.I. diesel engine of the displacement 16.7L, and to suggest the improvement of engine performance. Generally to enhance engine power, TCI diesel engine is put to practically use turbocharged intercooler in order to increase volume efficiency which is cooled boost air. As results of considering the factors of the intake port of swirl ratio 2.25, compression ratio 17.5. re-entrant $8.5^{\circ}$ combustion bowl, nozzle hole diameter ${\phi}0.33{\ast}3+{\phi}0.35{\ast}2$. nozzle protrusion 3.18mm, injection timing BTDC $12^{\circ}CA$ and turbocharger(compressor 0.6A/R+46Trim. turbine 1.0 A/R+57Trim) is the best in the full load in the engine performance and the exhaust characteristics of NOx concentration. Therefore. their factors are appropriated as intake system, injection and turbocharger system.
Analysis and control of intake charge motion such as swirl and tumble are very important factors in improving the gasoline engine performance. In this paper, single-frame PTV (particle tracking velocimetry) is used to investigate intake tumble patterns in a steady flow test rig of gasoline engine with dual-intake-valve and pent-roof combustion chamber. Intake tumble pattern is quantified in accordance with blockage ratio of TIV (tumble intensifying valve) with single- frame PTv.The view of the instantaneous 2-D velocity field gives a realistic understanding of in-cylinder flow field. Thus it is confirmed that PTV is a effective tool in engine design. In conventional port, two tumble structures appear clearly, and the larger one is observed under the exhaust valve side and the smaller is right below the intake valve side. The larger vorticity is observed in TIV port, thus it is concluded that TIV have an effect on intensified tumble motion in cylinder flow.
Nguyen Quoc Huy;Duong Phan Anh;Ryu Bo Rim;Lee Jin Uk;Kang Ho Keun
한국항해항만학회:학술대회논문집
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한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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pp.160-161
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2022
Hydrogen is bridge fuel with high energy content and environmentally friendly to satisfy the stringent IMO regulation relating to greenhouse gas (GHG) emissions. There is growing interest in hydrogen in numerous nations and regions illustrated by an extensive range of research and development in technology. Regarding maritime applications, researchers have recognized the utilization of hydrogen as a fuel for fuel cells, a device that converts the chemical energy of the fuel to electrical energy. Solid oxide fuel cell (SOFC), with high working temperature, is easy to combine with the waste heat recovery cycles/devices to increase output power and thermodynamic performances as well. Furthermore, the cold energy from liquid hydrogen supplied to SOFC can also be used to generate more power. In this study, we proposed a SOFC integrated system with the idea of combining the waste heat recovery from the SOFC exhaust stream and cold energy utilization from LH2. The designation is aimed to target small-scale vessel which uses electric propulsion for short distances voyage.
이 논문은 디젤엔진 자동차의 EGR 및 공기 제어와 CPF 장치에 관련된 고장사례 연구이다. 첫 번째 사례는 엔진진공펌프 손상으로 인해 엔진오일이 EGR 밸브 내부 다이어프램 손상으로 인해 오일이 흡기로 유입되어 연소실로 들어가 불완전 연소함으로써 배기할 때 매연이 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례의 원인은 공기제어 장치인 스로틀 플랩(throttle flap)을 점검하였을 때 스로틀 플랩이 고착되어 흡입공기량 부족에 의해 매연이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는, 배기가스 온도센서의 불량으로 인해 온도를 감지하지 못해 재생기능이 되지 않아 매연이 발생된 것으로 확인되었다. 따라서, 배기가스발생으로 인한 환경오염 문제가 발생하지 않도록 최적의 상태를 유지하도록 관리하여야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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