본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤엔진에 바이오디젤 혼합 디젤연료를 적용하였을 경우 엔진의 연소특성과 배출물 저감효과를 실험적으로 구한 것이다. 실험 연료는 바이오디젤 20%와 디젤연료 80%(체적분율)를 혼합한 BD20과 저유황디젤연료(ULSD)를 사용하였으며, 연료분사압과 엔진회전수를 변수로하여 실험을 수행하였다. 실험결과 B20과 ULSD 모두 연료분사압력이 증가함에 따라 NOx 배출농도는 증가하고, Soot 배출량은 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 BD20의 경우 ULSD와 비교하여 NOx 배출농도는 다소 증가하였으나, Soot 배출량은 현저하게 감소하였다. 또한, 회전속도가 1000rpm에서 2000rpm으로 증가함에 따라 NOx 배출농도는 감소하고, Soot 배출량은 낮은 분사압력에서 현저히 증가하는 경향을 나타내었다.
질소산화물(NOx)은 대기 오염의 주요 원인 물질로, 오존과 초미세먼지의 형성을 유발하여 건강에 해로운 영향을 준다. 석탄화력 발전소에서는 NOx 등 다양한 유해 물질이 발생하고 있고 그에 대한 정확한 예측은 매우 중요하다. 지금까지는 오프라인 학습법에 기반한 연구가 주류를 이루었고, 또한 초기 데이터가 부족한 상황을 고려한 연구는 존재하지 않았다. 본 연구는 온라인 학습 방법을 활용하여 화력발전소의 NOx 배출량을 제안한다. 온라인 학습법은 새로운 관측치가 발생할 때마다 모델을 학습하여 초기 데이터가 부족한 상황에서도 높은 예측 정확도를 보이는 모델이다. 오픈 데이터를 사용하여 훈련 데이터가 적은 상황을 가정해 실험을 진행하였으며, 오프라인 방법론과 비교한 결과 본 연구에서 적용한 온라인 학습법이 가장 우수한 예측 성능을 보였다.
Despite of recently strengthened vehicle emission regulations, NOx emissions are not decreased in urban areas because of discrepancies between certification emission test modes and real driving conditions. Thus, researches on RDE-LDV (Real-driving Emission-Light-duty Vehicle) have been conducted actively using PEMS (Portable Emissions Measurement Systems). In the present study, NOx emissions were measured for 5 Korean light duty vehicles for real driving conditions including city, combined, highway, and up-downhill test route. Emission characteristics were analyzed for averaged NOx emissions per unit driving distance of each driving test routes. Furthermore, MAW (Moving Average Window) method based on $CO_2$ emissions from WLTC, which will be supported for EU regulations, was utilized. It was revealed that DRs (deviation ratios) for diesel vehicles (i.e., 5.1 ~ 8.4) were greater than gasoline vehicles (less than 0.15). Especially DR of diesel vehicle for up-downhill test route was 8.4, which indicates severe NOx emissions.
This paper was investigated the behaviors of the engine and combustion phenomena for various LPG compositions in the semi-return type system, which is not recircurated to LPG tank through furl rail, applied LPi engine during a cold idle condition and including a cold start of the engine. Cyclic HC and NOx emissions were measured at exhaust port to examine their formation mechanical and reduction mechanical with fast response gas analyzers. Various ignition timing is experimented to study the characteristics of combustion phenomena, HC/NOx emissions during fast idle. Also, this study was investigated start delay time, cylinder pressure, HC/NOx emissions, Mass Fraction Burned, starting time to evaluate performance of transient cold startability. Compared to the return type system, the semi-return type system have advantages in point of production cost and equivalent performance of engine starting time and pressure settling time.
많은 산업체들은 현재 연소기의 열효율을 증가시키기 위해 노력하고 있으며, 증가되는 NOx 발생으로 환경적인 규제에 직면하고 있다. 우리는 이렇게 열효율 증가와 NOx 발생 감소를 동시에 해결할 수 있도록 새로운 방법을 연구하였다. 이 새로운 개념은 확실히 NOx와 같은 오염물질을 절감시키며, 동시에 반경방향 열전달을 증가시키는 것으로 알려져 있고 이를 세차제트 연소기라고 부른다. 이러한 세차제트 노즐의 특징은 가스터빈의 연소효율의 증가로 이어질 수 있을 것이다. 기본적인 세차제트 노즐에 대한 특설파악을 위해 FLUENT를 이용한 수치해석, 레이저를 이용한 가시화 시험을 진행하였고, 노즐단면에서의 속도분포를 다른 논문의 실험결과와 비교하였다. Centerbody가 있는 경우 세차현상이 잘 일어났고 노즐 출구에서의 확산각이 증가함을 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제23권1호
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pp.19-24
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1999
In this paper the emission characteristic of the ship's diesel engine with CPP(Controllable Pitch Propeller) were investigated under the passage test on the sea. As the results it is confirmed that the NOx.$CO_x$ concentrations increase as the engine speed increases and the torque decreases. but the amount of NOx, COx emissions(g./k Wh) decrease as the torque increase regardless of the engine speed. Also it is compared with the NOx concentra-tions measured by the two method-ECC(Electrochemical Cell)and CLD(Chemiluminescence Detector)for the correct measurement and the ECC indicated higher value than the CLD.
The direct injection diesel engine is one of the most efficient thermal engines. For this reason DI diesel engines are widely used for heavy-duty applications. But the world is faced with very serious problems related to the air pollution due to the exhaust emissions of diesel engine. So, that is air pollution related to exhaust gas resulted from explosive combustion should be improved. Exhaust Gas Recirculation(EGR) is a proven method to reduce NOx emissions. In this study, the experiments were performed at various engine loads while the EGR rates were set from $0\%$ to $30\%.$ The emissions trade-off and combustion of diesel engine are investigated. The brake specific fuel consumption rate is very slightly fluctuated with EGR in the range of experimental conditions. The ignition delay increased with increasing EGR rate. The maximum value of premixed combustion for the rate of heat release is increased with increasing EGR rate. NOx emissions are decreased with increasing EGR rate at high load and high speed. It was found that the exhaust emissions with the EGR system resulted in a very large reduction in oxides of nitrogen at the expense of higher smoke emissions.
Hydrogen-dimethy ether(DME) partially premixed compression ignition(PCCI) engine combustion was investigated in a single cylinder compression ignition engine. Hydrogen and DME were used as low carbon alternative fuels to reduce green house gases and pollutant. Hydrogen was injected at the intake manifold with an injection pressure of 0.5 MPa at fixed injection timing, $-210^{\circ}CA$ aTDC. DME was injected directly into the cylinder through the common-rail injection system at injection pressure of 30 MPa. DME inejction timing was varied to find the optimum PCCI combustion to reduce CO, HC and NOx emissions. When DME was injected early, CO and HC emissions were high while NOx emission was low. As the DME injection was retarded, the CO and HC emissions were decreased due to high combustion efficiency. NOx emissions were increased due to the high in-cylinder temperature. When DME were injected at $-30^{\circ}CA$ aTDC, reduction of HC, CO and NOx emissions was possible with high value of IMEP.
In recent years, there has been an interest in early-injection diesel engines as it has the potential of achieving a more homogeneous and leaner mixture close to TDC compared to standard diesel engine. The more homogeneous mixture may result in reduced NOx and soot emissions and higher efficiency in homogeneous charge compression ignition engines. While earlier studies have shown that a reduction in NOx emissions from HCCI engine is possible, there are some significant problems including the control of ignition timing and combustion rate. In order to investigate the effect of EGR and hydrogen enriched gas on combustion characteristics and emissions, an experiments with single cylinder CRDi engine were carried out concerning the formation of various premixed charge, which can achieved by early injection, EGR and hydrogen enriched gas. EGR was not effective to further reduce NOx and PM emissions. It was found that NOx emissions were decreased with an introduction of hydrogen enriched gas and an adequate diesel fuel amount.
일반적으로 연소로는 연료의 연소과정에서 NOx, CO등의 공해물질을 배출한다. 본 연구는 소각연소로를 대상으로 2차 공기를 연소가스 흐름의 역방향으로 주입시키는 방법의 NOx 및 CO 배출특성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 주요변수는 1, 2차 공기의 유량비와 2차 공기의 투입 방향으로 설정하였다. 변수에 따른 NOx 및 CO 배출특성을 묘사하기 위해서 축소모형실험 연구를 수행하였다. 실험결과 1차 공기유량이 감소하고 2차 공기유량이 증가할수록 NOx가 감소되다가 일정 유량비 이상에서 다시 NOx가 다소 증가하는 형태가 나타났다. 역방향으로 빠른 유속의 2차 공기가 투입될 때 연소로 내부에 유동 재순환이 발생하여 혼합이 증가하고 이로 인해서 온도 영역이 고르게 분포되는 것으로 나타났으며 그 결과로서 thermal NOx의 저감 효과를 확인할 수 있었다. CO는 2차 공기가 역방향에서 높은 비율로 투입되는 조건이외에서는 측정되지 않았다. 측정된 경우도 CO의 농도는 2 ppm 이내로 안정적인 연소 조건으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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