Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권7호
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pp.1101-1110
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2004
An one-zone heat release analysis was applied to a 4 cylinder indirect injection diesel engine. The objective of the study is to calculate heat release accurately considering the effect of specific heat ratio. heat transfer and crevice model and to find out combustion characteristics of an indirect diesel engine considering the effect of the pressures in main and swirl chambers. Especially specific heat ratio indicating combustion characteristics is adapted. instead of that indicating matter properties, which has been used in former studies Moreover by adaption of blowby model, cylinder gas mass became accurately calculated. Therefore, with ideal gas equation, calculating cylinder gas temperature, it was found to affect heat transfer loss and heat release. Determining heat transfer constants $C_1$. $C_2$ as 0.6 respectively. the integrated gross heat release values were predicted well for the measured value at various engine speed, full load operating conditions. The curve of heat release rate was similar to SI engine rather than DI engine. That is originated from that swirl chamber reduce an instant combustion which occurs in DI engine due to ignition delay on early stage of combustion.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권7호
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pp.1063-1071
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2004
Accurate heat release analysis of cylinder pressure data is important for evaluating performance in the development of diesel engine However, traditional single zone first law heat release model(SZM) has significant limitations due to the simplified assumption of uniform charge and neglecting local temperature inside cylinder during combustion process. In this study. heat release rate based on single zone heat release model has been evaluated by comparison with computational analysis results using Fire code which is based on multi-dimensional model(MDM). To overcome limitations due to simplicity of single zone assumption. especially the influence of specific heat ratio on gross heat release has been esteemed and newly suggested were the equation $\gamma$= $\gamma$(${T/T}_{max}$) which describes the variations of gases thermodynamic properties with mean temperature and maximum mean temperature inside cylinder Single zone heat release model applied with this equation is shown to give very good results over whole range of operating conditions when compared with computational analysis results based on multi-dimensional model.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제11권3호
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pp.31-44
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1987
Nowadays, the problems of energy and environmental pollution become serious day by day and the diesel engine, which has been proved to be superior to gasoline engine with respect to fuel consumption and ecological problems of exhaust gas, has been adopted widely for various purposes from the marine diesel engine and the dynamo engine to all kinds of engine on land. Therefore, extensive parametric studies on combustion of diesel engine should be done for its desing and improvement. To predict the behavior of diesel engien according to variable operating conditions by means of cycle simulation, the reasonable pattern of heat release rate has to be asumed. But it is necessary to know the actual variation of heat release rate in order to assume the reasonable pattern of heat release rate according to the actual operating conditions. In this paper, on a high speed small bore diesel engine with pre-combustion chamber, experimental investigations were carried out to determine the relationship between the heat release pattern and parameters such as engine load and speed. And also, the theoretical investigations about the performance variations of the above diesel engine according to the predicted pattern of heat release rate variation were performed. From the above observations, it may be said that the Fanboro indicator, which was used to get the cylinder pressure, can be used to estimate a reasonable pattern of heat release rate and it is confirmed that the pattern of heat release rate for the pre-combustion type engine is different from that of the direct injection type engine.
A cylindrical constant volume combustion bomb is used to investigate the combustion characteristics and to analyze the heat quantity of homogeneous charge methane-air mixture under various initial pressures, excess air ratios and ignition times. As the overall pressure increase, the values of maximum combustion pressure, maximum heat release rate and cumulative heat release have been increased. But it is not very meaningful to compare with some values such as maximum combustion pressure, maximum heat release rate and cumulative heat release for different overall pressure due to the different heat energy of supplied fuel. So the each value is needed to be compared with normalized value, which is divided by the entered fuel energy. To analyze the heat quantity, some definitions including the CHR ratio, the UHC ratio and the HL ratio are needed and are calculated. As the overall pressure increase, the CHR ratios and the UHC ratios have been decreased, while the HL ratios have been increased. The CHR ratio of 300 ms has the higher value than that of 10000ms, and the HL ratios of 300 ms have a lower value.
Composite materials were used widely due to merit of light weight, low maintenance cost and easy installation. But it is the cause of enormous casualties to men and properties because of weak about the fire. Particularly, it is more serious in case of subway train installed composite materials. For this reason, experimental comparison has been done fur measuring heat release rate(H.R.R) and smoke production rate(S.P.R) of interior panels of electric motor car using cone calorimeter. A high radiative heat flux of 50kW/㎡ was used to bum out all materials and to simulate the condition of fully developed fire case in the tests. It was observed that Heat Release Rate and Smoke Production Rate curves were dependent on the kinds of the interior materials. From the heat release rate curves, the sustained ignition time, peak heat release rate and total heat release rate were deduced, These data are useful in classifying the materials by calculating two parameters describing the possibility to flashover.
본 연구는 고용량 인버터 등의 열 발생 환경에서 히트싱크의 방열성능을 극대화하기 위한 파라미터 연구의 일환으로 히트싱크 베이스 두께 변화에 대한 방열성능 변화를 조사하였다. 베이스 두께가 각각 5, 9.5 및 14 mm인 히트싱크의 방열성능을 히트싱크 베이스의 윗면 중앙 온도, 히트싱크를 통한 방열량 및 열원부의 온도 등의 세 가지 지표의 비교를 통하여 고찰하였다. 실험연구와 전산유체역학 프로그램을 이용한 해석연구를 병행하여 베이스 두께 변화에 따른 각 방열 성능 지표에 변화가 있음을 확인하였다. 베이스의 윗면 중앙 온도와 방열율은 베이스의 두께가 얇을수록 향상되는 효과를 보였고, 베이스 열원부의 온도는 베이스의 두께가 두꺼울수록 낮아지는 경향을 보였다. 성능 지표의 비교 고찰을 통해 연구에 사용된 세 히트싱크 내에서는 베이스의 두께가 9.5 mm인 히트싱크에서 최적점이 나타났다. 따라서 제한적이지만 본 연구결과 내에서는 9.5 mm 두께의 베이스를 가지는 히트싱크가 최적의 방열 성능을 보이는 것으로 판단되었다.
This study aims to compare the heat release calculated using the ensemble average of pressure data with the heat release calculated using the least squares method for pressure data. This paper propose a heat release computation method that can analyze the most correct, straight and simple method to analyse combustion phenomenon. In conclusion, we found that the least squares method of third-order was the best computational method for heat release calculation.
An one-zone heat release analysis was studied for a 4 cylinder indirect diesel engine. The object of the study is to calculate the heat release accurately including the effect of specific heat ratio, heat transfer and crevice volume and to find out combustion characteristics of an indirect diesel engine cosidering the effect of both pressure in the main and swirl chambers. The integrated gross heat release values were close to the measured fuel energy at various full load operating conditions.
Several models for the evaluation of Gross Heat Release from the internel combustion engine (ICE) are often used in literature. One of these is the First Law - Single Zone Model (FL-SZM), derived from the First Law of Thermodynamic. This model present a twice advantage: first it describes with accuracy the physic of the phenomenon (charge heat release during the combustion stroke and heat exchange between gas and cylinder wall); second it hat a great simplicity in the mathematical formulation. The evaluation of Heat Release with the FL-SZM is based on pressure experimental measurements inside the cylinder, and ell the assumption of several parameters as the specific heat ratio, wall temperature, polytropic exponent for the motored cycle evaluation, and many others. In this paper the influence of gases thermodynamic properties on Cross Heat Release has been esteemed. In particular the influence of an appropriate equation for k=k(T) (specific heat ratio vs. temperature) which describes the variations of gases thermodynamic properties with the mean temperature inside the cylinder has been evaluated. This equation has been calculated by new V order Logarithmic Polynomials (VoLP), fitting experimental gases properties through the least square methods.
Heat release analysis is a very important method for understanding the combustion phenomena inside an engine cylinder. In this study, one-zone heat release analysis was used with the measured cylinder pressures of a HSDI(high speed direct injection) and IDI(indirect injection) diesel engines, Those have benefits of simple equation, fast speed, reliability. The objective of the study is to compare the combustion characteristics between a HSDI and an IDI. The result shoes that the maximum heat release rate of a HSDI is higher than that of an IDI because of long ignition delay period. The heat release curve of an IDI is more linear than that of a HSDI, thus is similiar to that of a SI engine. The combustion efficiency of a HSDI is higher than that of an IDI because of the smaller heat transfer loss of a HSDI. There is a suggestion here that an IDI engine has broad heat transfer area which include two combustion chambers, the connection passage of combustion chambers, etc.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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