• 제목/요약/키워드: Fuel consumption analysis method

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소형 4행정사이클 무과급 디이젤 기관의 성능 시뮤레이션 전산프로그램의 개발에 관한 연구 (A study on the development of simulation program for the small naturally aspirated four-stroke diesel engine)

  • 백태주;전효중
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제8권1호
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    • pp.17-36
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    • 1984
  • Since 1973, the competition on the development of fuel saving type internal combustion engines has become severe by the two times oil shock, and new type engines are reported every several months. Whenever these new type engines are developed, new designs are required and they will be offered in the market after performing the endurance test for a long time. But the engine market is faced with a heavy burden of finance, as the developing of a new engine requires tremendous expenses. For this reason, the computer simulation method has been lately developed to cope with it. The computer simulation method can be available to perform the reasonable research works by the theoretical analysis before carrying out practical experiments. With these processes, the developing expenses are cut down and the period of development is curtailed. The object of this study is the development of simulation computer program for the small naturally aspirated four-stroke diesel engine which is intended to product by the original design of our country. The process of simulation is firstly investigated for the ideal engine cycle, and secondly for the real engine cycle. In the ideal engine cycle, each step of the cycle is simulated by the energy balance according to the first law of thermodynamics, and then the engine performance is calculated. In the real cycle imulation program, the injection rate, the preparation rate and the combustion rate of fuel and the heat transfer through the wall of combustion chamber are considered. In this case, the injection rate is supposed as constant through the crank angle interval of injection and the combustion rate is calculated by the Whitehouse-Way equation and the heat transfer is calculated by the Annand's equation. The simulated values are compared with measured values of the YANMAR NS90(C) engine and Mitsubishi 4D30 engine, and the following conclusions are drawn. 1. The heat loss by the exhaust gas is well agree with each other in the lower load, but the measured value is greater than the calculated value in the higher load. The maximum error rate is about 15% in the full load. 2. The calculated quantity of heat transfer to the cooling water is greater than the measured value. The maximum error rate is about 11.8%. 3. The mean effective pressure, the fuel consumption, the power and the torque are well agree with each other. The maximum error is occurred in the fuel consumption, and its error rate is about 7%. From the above remarks, it may be concluded that the prediction of the engine performance is possibly by using the developed program, although the program needs to reform by adding the simulation of intake and exhaust process and assumping more reliable mechanical efficiency, volumetric efficiency, preparation rate and combustion rate.

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자외선 열화에 의한 실리콘고무의 열화 특성 연구를 위한 열화장치 및 시험방법의 개발 (Development of Aging Equipment and Testing Method for UV Effected Degradation Characteristics of Silicone Rubber)

  • 이정헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.93-96
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    • 2007
  • In this paper, the testing equipment for evaluating aging characteristics of outdoor silicone rubber insulator resulting from the environmental aging effect with regards to sunlight(UV) was developed. Influence of sunlight effect aging is seriously increase due to destruction of ozone layer which is occurred by consumption of fossil fuel. For this purpose, silicone rubber was aged under the artificial sunlight by exposure of xenon lamp radiation in the accelerating aging chamber and various test and analysis were performed such as breakdown strength, contact angle. And FT-IR analysis has been followed.

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초대형 굴삭기용 유압펌프 구동 기어박스의 수명시험에 관한 연구 (A Study of the Life Test of Hydraulic Pump Driving Gear Box for the Large Excavator)

  • 이용범
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.211-216
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    • 2015
  • 차체중량이 90 ton인 초대형 유압굴삭기에서는 유압시스템의 효율향상을 통한 연비개선을 위해서 유압펌프 구동용 기어박스(hydraulic pump driving gear box)를 사용하여 다수(3~6개)의 펌프를 병렬로 장착하여 사용한다. 펌프 구동 기어 박스는 굴삭기의 대형엔진과 연결되는 입력 축 1개로 기계적 동력인 회전수와 토크를 공급받아 고압펌프와 저압펌프에서로 다른 기계적 출력을 공급하게 된다. 따라서 펌프 구동 기어박스는 굴삭기의 대동맥과 같으며, 엔진이 가동되는 시간동안 지속적으로 펌프를 구동함으로서 장 수명이 요구된다. 본 연구에서는 큰 시험동력(600kw)이 요구되는 수명평가에서 에너지절감을 위한 전기 회생식 시험 장비를 구축하여 높은 에너지 절감과 수명시험을 수행하면서 기어박스의 마모 특성을 분석하는 방법으로 윤활유 오염 입자 분석과 기어파손 유무를 검증하는 방법으로 진동분석 방법을 사용하였다.

임무장비를 고려한 직렬형 하이브리드 차량의 추진시스템 최적화 연구 (A Study on Optimization of Propulsion Systems for Series Hybrid Electric Vehicles Considering Mission Equipments)

  • 장명언;김상만;한규홍;여승태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.225-232
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    • 2013
  • In this paper, the study was conducted on the subject of the hybrid electric vehicles used by the military, and optimized the propulsion system for fuel economy considering energy supply to the mission equipments. For the analysis of the vehicles, a method based on the geometry and some assumptions was applied with basic vehicle dynamics. The sources of energy supply in the military hybrid electric vehicles are an engine, a battery and an ultra-capacitor. The optimal operation point among an engine, a battery and an ultra-capacitor can be found by minimizing energy consumption of driving power train and mission equipments. In the study, it was possible to find the optimal propulsion system by comparing fuel efficiency of the vehicles during the driving cycle.

실습선 한바다호를 이용한 선박부문 온실가스 배출량 산정에 관한 연구 (A study on the greenhouse gas emission from ships with training ship HANBADA)

  • 이상득;고대권;정석호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권3호
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    • pp.240-245
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    • 2014
  • 환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내는 아직 기초 연구수준에 그치고 있다. 본 연구에는 실습선 한바다호를 이용하여 운항 중 발생하는 온실가스를 정량적으로 조사하였고, 연료소모량과 육상전기 사용량을 바탕으로 실습선이 배출하는 온실가스를 산정하였다. 2012년 1년 동안의 실제 운항데이터에서 연료소모량과 육상전기 사용량을 기본으로 Tier 1 방법을 이용하여 온실가스를 산정하였다. 이를 통하여 선박 총톤수 1톤을 운항 유지하는데 배출되는 배출 가스량과 실습생 1명을 1년 실습시키는데 발생하는 가스량을 분석하였다. 향후 선박에서 발생하는 오염물질의 인벤토리를 지속적으로 관리하여 강화되고 있는 국제 규제에 대비해야 할 것으로 사료된다.

Analysis of Heating Characteristics Using Aluminum Multi-Layer Curtain for Protected Horticulture Greenhouses

  • Park, Bum-Soon;Kang, Tae-Hwan;Han, Chung-Su
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제40권3호
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    • pp.193-200
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    • 2015
  • Purpose: The purpose of this study was to investigate the energy saving effects and characteristics of plant growth in a greenhouse with an aluminum multi-layer curtain compared to a greenhouse with non-woven fabric. Method: The dimensions of both greenhouses $43m{\times}3.6m{\times}8m(L{\times}H{\times}W)$, and both used hot air heater systems for maintaining a constant temperature $15^{\circ}C$. Heating characteristics such as solar intensity, inside and ambient temperatures, and fuel consumption were measured and analyzed. Results: The changes of average temperature of both greenhouses during a 15-days (December 06 - 20) showed approximately $26^{\circ}C$ at around 2 pm when the ambient temperature was highest. The greenhouses were set by the heater to keep a temperature of $15^{\circ}C$ from 4 pm to 8 am the following day. The average heat loss (for 15 days) from the greenhouse with an aluminum multi-layer curtain was $161.2-268.4kJ/m^2{\cdot}h$ during the daytime and $152.3-198.1kJ/m^2{\cdot}h$ during the nighttime. The average heat loss (for 15 days) from the greenhouse with non-woven fabric was $155.7-258.9kJ/m^2{\cdot}h$ during the daytime and $144.9-207.0kJ/m^2{\cdot}h$ during the nighttime. The total heat loss (for one day) from the non-woven fabric system was $7,960kJ/m^2$($2,876kJ/m^2$ during the daytime, $5,084kJ/m^2$ during the nighttime). The heat supply over 36 days for the non-woven fabric system was higher than the aluminum multi-layer curtain system by $616.3-65,079.4kJ/m^2$. Conclusions: These results suggest that a greenhouse with an aluminum multi-layer curtain could save energy usage by 35% over a greenhouse with non-woven fabric.

Body Floor의 복합재 접합방식 및 경량화 설계에 관한 연구 (A Study on the Structural Design of Effective Composite Joint and Light Weight in Body Floor)

  • 김홍건;오상엽;김광철;김현우;곽이구
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.920-925
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    • 2012
  • A study of vehicle weight lightening has been progressed to reduce the fuel consumption. In this paper, the body floor in an EV (Electric Vehicle) bus has been applied by composites as CFRP and GFRP. In order to analyse a various reliability and safety, an experiment and FEM analysis was carried out to obtain weight lightening. Especially, the joint. An effective design is obtained through an experiment as well as FEM analysis. Results of stress analysis of GFRP material showed twice as much displacement than those of CFRP material. Among three kinds of joint methods, the bond joint method is occurred to a substantial shape change in the body and floor. It is found that the rivet joints are fairly suitable for stress sustaining capability.

가솔린 차량의 차대동력계 표준모드 별 추종성 분석 및 배출가스 특성에 관한 연구 (A Study on the the Follow-up Analysis and the Characteristics of Exhaust Gas by Standard Mode of Chassis Dynamometer of Gasoline)

  • 서동춘;박성영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.29-34
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    • 2019
  • 본 연구에서는 배출가스 및 연비시험에서 드라이브 품질을 평가하기 위해서 가솔린 시험차량 1대를 선정하여 측정하고, 그 측정결과와 제작사가 제시한 값과 비교하여 허용오차 범위(연비-5%, 온실가스+5%, 이하 "허용오차범위")를 초과하는지 평가하였다. 측정결과의 평균값이 제시한 값과 유효한지 데이터를 분석하였다. 본 연구에서는 SAE J2951 평가방법을 기반으로 시험자간의 주행모드 추종성을 가지고 허용오차범위에 대한 데이터 확보를 위해 시험을 수행하였다. 시험차량은 2L급 가솔린차량을 선정하였다. 검증결과 주행 추종성은 고의적인 주행조건에서 전체 값이 커지고, 부드러운 주행조건 일 때, 값이 줄어드는 것을 확인하였다. 주행 추종성 분석결과 수치가 1에 가까울수록 정확하게 주행한 것이며, (-) 음의방향으로 분포하고 있는 가혹조건과 (+) 양의방향으로 분포하고 있는 완만한 조건이라 할 수 있다. 본 연구에서 수행된 시험의 분석을 시험자간 드라이브 추종성에 대한 기초 데이터를 확보하였고, 이러한 기초 데이터는 연비모드의 목표 속도 허용범위 내에서의 운전추종성에 대한 연비 상관성을 분석하였고, 향후 측정결과는 연비측정 모드별 배출가스 DB 확보 및 연비제도에 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

순산소 연소를 위한 초저온 공기분리장치의 최적공정 설계 연구 (A Study on the Optimal Process Design of Cryogenic Air Separation Unit for Oxy-Fuel Combustion)

  • 최형철;문흥만;조정호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권5호
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    • pp.647-654
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    • 2018
  • 지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위하여 화력발전소를 중심으로 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집 기술이 개발되었으나, 산소 생산 비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소(>2,000 tpd)를 생산하는 방법은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 것으로 알려져 있으나, 대부분 고순도(>99.5%) 산소 생산에 최적화되어 건설되었다. 이런 초저온 공기분리장치에서 순산소 연소에서 사용이 가능한 낮은 순도(90~97%)의 산소를 생산하고 공정을 최적화할 경우, 공정 효율이 높아져 산소 생산 비용 절감이 가능하다. 본 연구에서는 순산소 연소 발전시스템에 산소를 공급할 수 있는 초대형(>2,000 tpd $O_2$) ASU 개발을 위하여 공정 분석 및 비교 평가를 수행하였다. 상용 프로그램인 AspenHysys를 이용하여 산소 순도에 따른 회수율 및 전력소모량을 계산하고 공정의 효율을 평가하였다. 그 결과 ASU를 통해 순산소 연소에 공급되는 산소는 약 95%가 최적이며, 생산 공정 최적화 시 약 12~18%의 전력소모량 절감이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.

열병합발전이 전력수급 및 환경에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Effect Considering the Electricity Supply & Demand and Environment Using CHP)

  • 김용하;나인규;김동근;우성민;김미예;임현성;손승기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.521-522
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    • 2006
  • This paper calculates co-generation generating capacity for the electric supply and demand. CHP is applied to SCM(Screening Curve Method) to calculate CHP generating capacity On the other hand, small co-generation is applied to potential area conversing small co-generation generating capacity considering economic analysis and useful life. these methods executed project scheduled to construction plan. Accordingly, EES(Expected Energy Served), Fuel type consumption and CO2 effects is analyzed by Booth-Baleriaux and data

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