• 한국분무공학회지
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• 제25권3호
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• pp.111-118
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• 2020

This paper describes the effect of DME, biodiesel blended fuels on the macroscopic spray characteristics in a high pressure diesel injection system using Background Oriented Schlieren (BOS) method. The BOS method for visualization of impingement evaporation sprays to analyze macroscopic spray properties and evolutionary processes. In this work, the blending ratio of DME in the blended fuel are 0, 50, 100% by weight ratio. In order to investigate the macroscopic impinged spray characteristics under the various injection parameters and blending ratio. In this work, a mini-sac type single-hole nozzle injector with nozzle hole was length 0.7 mm and diameter of 0.3 mm was used. According to the result, the spray area of the collision wall increased as the DME mixing ratio increased, and the evolutionary pattern showed a stepwise increase due to the collision effect of the wall. Also, results of impinged spray area were increased according to increasing injection pressure.

• 동력기계공학회지
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• 제3권3호
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• pp.36-43
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• 1999

Many of thermodynamic-based diesel combustion simulations incorporated a model of fuel spray which attempts to describe how the spray develops according to time. Because the spray geometry is an essential aspect of the fuel-air mixing process, it is necessary to be calculated quantitatively for the purpose of heat release and emission analysis. In this paper, we proposed the calculating method of non-evaporation spray behaviors by injection rate shapes under actual operating conditions of diesel engine. We confirmed the utility of this calculating model as the calculated results were compared with the measured results. This calculating program can be applied usefully to study on the diesel spray behavior.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.357-366
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• 1986

본 연구에서는 3공피토우관 및 열선유속계를 사용하여 벽에 평행한 2차원 난류제트의 난류량들을 측정하였고, 스캐니 밸브를 이용하여 벽면아력분포를 측정함 으로써 재순환 영역을 포함한 전체유동장에서의 유동특성을 고찰하였다. 또한 잘 알려진 표준 k-.epsilon. 난류모형 및 유선곡률을 고려한 수정된 k-.epsilon. 난류모형을 이용하여 측정 수치해석을 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.884-891
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• 2016

디젤엔진에서는 2차 분사 시스템은 다양한 배기 시스템에 적용이 가능하고, 엔진 제어와 관계없이 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 환원제 희석 면에서도 후분사 또는 다른 농후한 환원제 분위기 형성 방법 등에 비해 장점이 많다. 2차 분사 시스템에서는 환원제의 공급 방법에 따라서 촉매의 효율은 달라질 수밖에 없다. 환원제는 일정압력 이상으로 유지 및 최적화가 필요하고, 인젝터의 위치 및 각도의 선정은 매우 중요한 인자이다. 본 논문에서는 2차 분사 조건을 변화시켜 환원제의 농도와 양을 변화시켰다. De-NOx 촉매 시스템에서 최대의 NOx 정화 효율에 적합한 환원제 분사 조건들의 선정이 필요하고, 분무 도달거리, 분무 평균 입경, 분무각, 분사량 등의 분무 특성과 환원제의 균일 분포를 잘 파악하여야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 2차 분사에서 충돌판 형상에 의한 분무 및 거동 특성은 가시화 방법과 디지털 화상 처리 기법을 사용하여 분석하였으며, 충돌판 형상의 영향성과 각 형상에 대한 최적 각도 범위를 도출하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.44-52
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• 1987

본 논문에서는 앞서의 연구들에서 얻은 연구성과를 실제의 디이젤기관에 적용 시켜 화염의 발달상태와 기관속도의 상승 등을 고찰하여, 그 유효성을 평가했다. 또 고온공기류덕트에서는 실험하기가 곤란했던, 분무자체에 족회운동을 일으킨 경우의 연 소과정에 대해서도 피스톤요부의 벽면에 충돌하는 분무의 각도를 변화시켜, 고속도 화 염사진으로 부터 검토했다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.255-260
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• 2005

To achieve efficient combustion within a manageable length, a successful fuel injection scheme must provide rapid mixing between the fuel and airstreams. The aim of the present numerical research is to investigate the flame holding and combustion enhancement. Additional fuel into the cavity prevents shear flow impingement on the trailing edge of the cavity. The high temperature freestream flow mixes with the cold hydrogen fuel that is injected into the cavity and raises the fuel temperature remarkably and become to start combustion. The high pressure in the cavity due to the cavity structure and combustion leads the hydrogen fuel to upstream. The shock in the cavity to be generated by the fuel injection joins together and reflects off the ceiling wall. This makes high pressure and low mach number region and makes a small recirculation in this region. This high stagnation temperature is nearly recovered in the shear layer in front of the cavity and leads to start combustion. In the downstream of the cavity, the wall pressure drops significantly. This means that the combustion phenomenon is diminished. Because fuel lumps at the trailing edge of the cavity then it spreads after the cavity so, in this region there is a strong expansion.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1285-1295
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• 1999

An experimental study on heat transfer and flow characteristics of a circular impinging jet on a flat plate has been carried out. Of particular interests are the effects of nozzle wall thickness and nozzle exit pressure. Experimental apparatus has been designed to view heating plate coated by TLC from the opposite side of the nozzle in order to measure heat transfer rates for cases of very small nozzle to plate spacings. A visualization study of jet flows has also been performed. As the nozzle wall thickness increases at small nozzle to plate spacings, the effect of mixing is inhibited due to the confinement caused by the finite nozzle wall, consequently, heat transfer rates have been decreased. At small nozzle to plate spacings, heat transfer rates and nozzle exit pressures are increased together, therefore, enhancement of heat transfer at small nozzle to plate spacings should be considered in conjunction with the need of more fan power to generate the same Reynolds numbers.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.909-916
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• 2015

본 연구는 디젤-과산화수소 에멀젼연료의 충돌분무를 대상으로 과산화수소의 혼합비가 증발분무 거동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 에멀젼연료의 증발을 위해 온도조절이 가능한 가열판을 사용하여 온도를 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ 및 $250^{\circ}C$로 각각 설정하였고, 연료 분사압력을 400bar, 600bar, 800bar 및 1000bar로 설정하여 분사압력이 에멀젼연료의 증발특성에 미치는 영향을 확인하였다. 에멀젼연료의 혼합을 위 한 계면활성제로 span80과 tween80을 9:1의 비율로 혼합하여 에멀젼연료 전체 체적의 3%로 고정하였고 과산화수소의 혼합비율을 EF(Emulsified Fuel)0, EF2, EF12 및 EF22로 설정하여 디젤연료와 혼합하였다. 또한 에멀젼연료 증발 충돌분무의 가시화를 위해 슐리렌방법을 적용하였다. 본 연구의 결과로서 충돌하는 가열판의 온도와 분사압력이 높을수록 에멀젼연료 증발 촉진으로 연료 기상의 확산이 활발해지는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 실제엔진에 에멀젼연료를 사용할 경우 연료 내 과산화수소 증발에 의한 연소실 온도 저하효과와 함께 보다 신속한 혼합기 형성은 엔진배출물의 감소를 일으키는 것으로 기대된다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권5호
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• pp.437-444
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• 2005

Unburned hydrocarbon (UBHC) emissions from gasoline engines remain a primary engineering research and development concern due to stricter emission regulations. Gasoline engines produce more UBHC emissions during cold start and warm-up than during any other stage of operation, because of insufficient fuel-air mixing, particularly in view of the additional fuel enrichment used for early starting. Impingement of fuel droplets on the cylinder wall is a major source of UBHC and a concern for oil dilution. This paper describes an experimental study that was carried out to investigate the distribution and 'footprint' of fuel droplets impinging on the cylinder wall during the intake stroke under engine starting conditions. Injectors having different targeting and atomization characteristics were used in a 4-Valve engine with optical access to the intake port and combustion chamber. The spray and targeting performance were characterized using high-speed visualization and Phase Doppler Interferometry techniques. The fuel droplets impinging on the port, cylinder wall and piston top were characterized using a color imaging technique during simulated engine start-up from room temperature. Highly absorbent filter paper was placed around the circumference of the cylinder liner and on the piston top to collect fuel droplets during the intake strokes. A small amount of colored dye, which dissolves completely in gasoline, was used as the tracer. Color density on the paper, which is correlated with the amount of fuel deposited and its distribution on the cylinder wall, was measured using image analysis. The results show that by comparing the locations of the wetted footprints and their color intensities, the influence of fuel injection and engine conditions can be qualitatively and quantitatively examined. Fast FID measurements of UBHC were also performed on the engine for correlation to the mixture formation results.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.133-142
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• 2009

2009년으로 예정된 산샤댐 완공 후 인근해역에 대한 장강 유출수의 영향을 예측하기 위해 라듐 동위원소의 방사능비($^{228}Ra/^{226}Ra$)와 염분을 이용하여 북부 동중국해의 표층수를 쿠로시오수(Kuroshio Water; KW), 동중국해수(East China Sea Water; ECSW), 장강수(Changjiang Water; CW)등 세가지 단성분 수괴로 나누고, 세 단성분 사이의 혼합비를 추정하였다. 2005년 11월에 동중국해 북부해역의 32개 정점(조사선 '탐구3호'), 2006년 7월에 20개 정점(조사선 '해양 2000호'), 2006년 8월에 17개 정점(조사선 '이어도호')에서 표층해수의 시료 각 300 L씩을 망간섬유에 통과시켜 라듐을 농축하였고, $Ba(Ra)SO_4$형태로 공침된 라듐 동위원소를 감마선 분광분석법으로 측정하였다. 라듐 동위원소 방사능비와 염분을 이용하여 추정된 세 단성분의 혼합비는 풍수기에 장강수가 약 1-23%, 쿠로시오수가 0-30 %, 동중국해수는 58-100% 사이에 분포하였다. 여름철 인공위성 이미지에서 장강수 플룸이 동쪽으로 향하는 것이 관찰되듯, 이 연구에서도 장강수 혼합비가 동쪽으로 갈수록 감소하는 것이 관찰되는데 이는 이 지역에 여름에 우세한 남동계절풍에 의한 표층수의 엑크만 수송 때문이라고 생각된다. 갈수기에는 연구해역의 표층수에 장강수가 거의 포함되지 않는 것으로 나타났다. 장강수의 혼합비가 증가할수록 용존 무기질소의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 이는 용존 무기질소의 주 공급원이 장강수임을 의미하며, 혼합곡선이 제거의 형태를 보이는 것은 장강수가 인근 해수와 혼합시에 식물플랑크톤의 섭취 같은 생물작용에 의하여 질산염이 소모되는 것으로 설명할 수 있다.