• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.549-554
• /
• 2013

For the past years, higher power rating 2 stroke super long stroke diesel engines having more than 8 cylinders and larger cylinder bore are installed mainly on very large containerships to save on fuel consumption. However, these engines are prone to X-mode vibration due to $2^{nd}$ node torsional vibration or the X-type moment, particularly because of the increase in total length and height. Recently, cases of excessive X-mode vibration often occurred on engine's major components. This vibration is manifested also as secondary vibration causing failure in engine-mount large structures. This study investigated the excitations caused by the $2^{nd}$ node propulsion shafting torsional vibration that influence X-mode vibration of the main engine and practical countermeasures are proposed. An 8RT-82RT-flex 8 cylinder engine and 11S90S-ME 11 cylinder engine for a container ship was used as research model.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.651-657
• /
• 2010

180 bar 이상의 최대 폭발압과 높은 열부하를 가진 박용 디젤엔진의 분리형 피스톤은 크라운과 스커트를 각각 고강도 합금강과 연성주철을 사용한다. 피스톤의 피로설계를 위해서는 작용 하중, 표면조도 뿐만 아니라 온도영향에 의한 강도 저하를 고려해야 하며, 실린더 내부의 폭발력이 크라운을 거쳐 스커트에 전달되는 하중의 분율도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 노치부의 피로강도 증분을 응력구배방법을 사용하여 고려하였으며, 열전달해석과 그에 따른 온도영향을 고려하였다. 하중 분율과 접촉압력은 공차해석을 통해 최적화하였으며, 프로타입 엔진에 대한 실차 시험을 통해 냉각 및 내구설계를 검증하였다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.71-85
• /
• 2012

본 논문은 운항중인 선박에서 기록되어지는 운항정보 및 엔진 가동정보 등을 실시간으로 모니터링하고, 문제 발생 시에 그 근본원인을 찾아내어 민첩하게 대응할 수 있는 일련의 결함원인 분석 및 예방시스템 개발을 목적으로 한다. 결함분석을 위해서는 선박엔진의 주요기관에 부착된 센서들로부터 장기간 수집된 정보를 사용하게 되는데, 이 양이 매우 방대하며, 잡음 및 중복정보(Redundancy)가 너무 많이 포함되어, 수집된 센서 데이터를 바로 고장분석에 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 방대한 양의 데이터 중, 정보의 손실을 최소화하고 중요한 정보만을 추출하기 위해 'Equal-frequency binning'과 'Entropy' 기반의 데이터 필터링 방법에 관해 연구하였다. 실제로 시험운용 중인 선박엔진 데이터를 개발된 선박엔진 고장분석 소프트웨어를 이용하여 결함분석을 수행하여, 제안된 방법의 효용성을 검증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제28권7호
• /
• pp.1063-1071
• /
• 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.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.26-34
• /
• 2008

This paper summarizes a design procedure of radiated noise from engine blocks of marine engines. This air-borne noise is one of the significant noise contributors including the aeroacoustic noise due to intake and exhaust and the re-radiation due to structure-borne noise. Excitation forces by engine operations are evaluated taking into account the power generation mechanism from the burning process to the subsequence motion of internal parts; piston, connecting rod, and crank shaft. The acoustic transfer vector method is incorporated to effectively simulate the radiated noise field under the various operation conditions. A contribution analysis for the various excitations to the radiated noise is conducted. It is found that the firing pressure is the main source of the radiated noise, and so the structure of the cylinder can be modified to significantly reduce the radiated noise from the engine block.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제13권4호
• /
• pp.63-74
• /
• 1989

디젤기관의 연료분사계는 연소실과 함께 디젤기관의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소의 하나로 이에 대한 이해는 디젤연소 규명에 있어서 매우 중요하다. 그러나 이분사계는 발화 및 완전연소에 필요한 무화, 공기의 이용율을 증가시키는 관통성 및 분포성등의 요건뿐만 아니라 요구되는 분사율, 2차분사 그리고 분사펌프와의 결합등의 많은 문제와 연관되어 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같이 복잡한 디젤기관의 연료분사계를 단순화시켜서 펌프측, 노즐측 및 분사파이프측의 세부분으로 나누어 모델링하여 해석함으로써 새로운 연료분사계의 개발을 위한 기초연구자료를 구하는 것을 목적으로 하였다. 분사파이프내의 압력과 분사계의 실험을 통하여 본 모델의 타당성을 검토하였으며 각 분사계에 있어서 분사량을 최대로 하는 분사파이프직경이 존재함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.788-793
• /
• 2012

본 연구는 해군함정에 탑재되어 있는 주 추진 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질, 황산화물, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량 예측에 초점을 두었다. 국제사회 및 각국의 정부는 인간의 건강 및 환경을 보호하기 위해 선박의 배기가스 규제를 엄격히 적용하고 있으며 선박 제작사들은 이러한 법규에 대응하기 위해 다양한 기술을 선박에 적용시키고 있다. 엄격히 적용되는 배기가스 법규는 선박의 크기에 따라 차이를 보이고 있지만 함정은 규제대상에서 제외된다. 다양한 연구결과에 의해 선박의 배기가스 배출량 계수(emission factor)는 지속적으로 최신화되고 있으나 함정의 배출량 계수는 그 특성의 차이 때문에 설정이 어려운 실정이다. 본 논문은 함정 엔진의 연료소모량과 함정에서 사용하고 있는 연료의 황성분 함량을 분석하여 항해 시 선박에 적용되고 있는 오염물질 기여도 조사(emission inventory) 방법론을 해군함정에 적용시켜 정속항해 조건에서 배기가스 총 배출량을 예측하는 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1064-1069
• /
• 2014

에멀젼연료(Emulsified fuel)와 EGR(Exhaust Gas Recirculation)는 디젤엔진으로부터 발생하는 NOx를 저감시키는 효과적인 방법들이다. 일반적으로, EGR 방법은 열적, 화학적 그리고 희석효과의 세 가지 다른 경로에 의하여 디젤 엔진의 연소에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그중 특히 열적효과는 흡기 중의 이산화탄소와 수분에 의한 열용량의 증가와 관련되어 있다. 한편, 물의 증발열과 마이크로 폭발(Micro-explosion)을 이용하는 에멀젼연료는 디젤엔진의 배기 배출물을 저감시키는 효과적인 방법으로 인식되어 왔다. 본 연구에서 저자는 함수율 20%의 에멀젼연료와 EGR율 30%의 사용에 의한 연소와 배기 배출물 특성에 대하여 연구하였다. 그리고 연료 분사 패턴 제어의 효과에 대하여 조사하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제53권1호
• /
• pp.89-97
• /
• 2017

Butanol has an ability to improve the ignition quality due to its lower latent heat of vaporization; it has an advantage to reduce a volume of a fuel tank because its energy density is higher than that of ethanol. Also, butanol-diesel oil blending quality is good because butanol has an effect to prevent the phase-separation between two fuels. Even if the blended oil contains water, it can reduce the corrosion of the fuel line. Thus, it is possible to use butanol-diesel oil blended fuel in diesel engine without modification, and it may reduce the environment pollution due to NOx and particulate and the consumption of diesel oil. Therefore, some studies are being advanced whether butanol is adequate as an alternative fuel for diesel engines, and the results of the combustion and exhaust gas emission characteristics are being presented. Though the injection and spray characteristics of butanol are more important in diesel combustion, the has not yet dealt with the matter. In this study, the influence in which differences of physical properties between butanol and diesel oil may affect the injection and spray characteristics such as injection rate, penetration, spray cone angle, spray velocity and process of spray development were examined by using CRDI system, injection rate measuring device and spray visualization system. The results exhibited that the injection and macroscopic spray characteristics of two fuels were nearly the same.

• 동력기계공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.48-55
• /
• 2018

It has recently been reported that methanol fuel has been used in the product carrier with established duel fuel engine, which has been greatly reducing emissions of $CO_2$, NOx and SOx from the engine. However, to use methanol alone as fuel oil in a general diesel engine, design modification of cylinder head is needed because the ignition aid device or the duel fuel injection system is needed. On the other hand, only if the mixer is installed on the fuel oil supply line, diesel oil - methanol blending oil can be used as fuel oil for the diesel engine, but there is a problem of the phase separation when two fuels are mixed. In this study, diesel oil and methanol were blended compulsorily in preventing the phase separation with installing agitators and a fuel oil boost pump on fuel line of a test engine. Also, cylinder pressure and fuel consumption quantity were measured according to engine load and methanol blending ratio, and indicated mean effective pressure, heat release rate and combustion temperature obtained from the single zone combustion model were analyzed to investigate the effects of latent heat of vaporization of methanol on combustion stability and characteristics. As a result, the combustion stability and characteristics of 10% methanol blending oil are closest to the those of diesel oil, and it could be used as fuel oil in existing diesel engines without deterioration of engine performance and combustion characteristics.