• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.9-17
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• 2002

This analysis is aimed to find out how the conditions of secondary air injection affects the residence time and the turbulence energy of flue gas and flow field in a small incinerator. A commercial code, PHOENICS, is used to simulate the flow field of an Incinerator. The computational grid system is constructed in a cartesian coordinate system In this numerical experiment, an independent numerical variable is the conditions of secondary air injection and dependants are the residence time of flue gas and the mean value of turbulence energy in a primary combustion chamber. The flow field and the distribution of turbulence energy are analysed to evaluate the residence time of flue gas and the turbulence energy The computational results say that the tangential injection of secondary air make the residence time much longer than the radial injection and that the radial injection of secondary make turbulence much stronger than the tangential injection.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.116-121
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• 2011

SITVC 시스템의 이차분사 노즐 분사 조건 변화에 따른 시스템 성능 변화를 수치적으로 연구하였다. 해석에 사용된 형상은 3차원 종형 수축-팽창 노즐이고 측면에 8개의 이차분사 노즐을 가진다. 노즐 내부 유동은 전압이 70bar이며 300K의 cold flow로 가정하였다. 이차 유동의 유량 변화와 노즐 작동 조건 변화를 고려하였다. 상용코드인 Ansys Fluent v.13을 통해 해석하였고, 난류모델은 Spalart-Allmaras model(1- equation)를 사용하였다. 충격파의 수치적 진동을 막고 충격파의 불연속성을 잘 해석하기 위해 AUSM+ scheme을 사용하였다. Axial thrust, side force, system specific impulse ratio 와 같은 성능 변수를 사용해 시스템 성능을 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 1999

풍전압력비와 2차 제트 분사구 위치에 따른 2차분사 추력방향 제어(SITVC: secondary injection thrust vector control) 성능특성 변화를 수치해석하였다. 2차 제트 분사에 의해 간섭된 수축-팽창노즐 내부의 초음속유동장을 대상으로 3차원 비정상 오일러 방정식을 내재적으로 근사인자분해된 Beam과 Warming의 방법을 사용하여 차분하였으며, 2차 분사 제트에 의한 추력비 비추력비 및 전향각에 대한 성능변화를 고찰하였다. 연구결과 측추력과 비추력비는 2차 분사 질량유량에 비래하여 증가하는 반면, 비추력 성능은 감소되어 2차 분사 질량유량이 적을 수록 추력 성능손실이 적어지는 것으로 나타났다. 또한 동일한 전압력비에 대하여 2차 제트 분사위치가 노즐의 하류에 위치할수록 고속기 주유동과의 간섭에 의한 강한 충격파로 인하여 측추력과 측비추력의 증가와 함께 추력방향 제어성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.130-137
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• 2012

Automotive engines need strategies to satisfy with the emission regulations in terms of PM and NOx. HC-LNT (Hydrocarbon-Lean NOx Trap) with secondary injection system is considered as more practical technology in order to cope with emission regulations. The HC-LNT system, which is using diesel fuel itself as a reducing agent, absorbs NOx in lean exhaust gas condition and releases NOx in rich exhaust gas conditions. In this system, inappropriate amounts of reducing agent will slip through the LNT without the profits of conversion and cause additional emission problems. Therefore, the suitable amount of reducing agent should be supplied into the catalytic converter. In this research, engine emission test was conducted to optimize injection quantity at the various engine test conditions. Different exhaust layouts and catalyst shapes have been studied and extension unit which makes better uniformity of exhaust gas was used for HC-LNT system. From this results, the effect of secondary injection conditions on NOx conversion characteristics of HC-LNT was clarified.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 2003

Engine emission regulations are becoming more stringent nowadays. In cold transient regime, about 80% THC is exhausted to the atmosphere in the first 200s (US FTP cycles). Accordingly, reducing emission levels in the cold period immediately after the engine start before the catalysts reach their working temperature will be an especially critical factor in meeting more stringent regulations in the future. In this study, the total hydrocarbon quantities are measured using a Fast FID with gasoline fuel for a 4-cylinde. Sl engine, including Secondary Air Injection (SAI) system. Commercial SAI device's direction is reverse to the exhaust flow. In this study, a swirl flow type SAI system which is positioned between the exhaust manifold and exhaust port, was developed. We compared the swirl type secondary air injection with a commercial secondary air injection of .everse flow. The swirl type SAI showed better results in reducing HC by 26% than the commercial flow type SAI of reverse flow which was caused by the better mixing between the exhaust gas and the secondary air.

• 한국연소학회지
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• 제4권1호
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• pp.141-153
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• 1999

Numerical analysis for the combustion flow in the combustion chamber of incineration system has been carried out in order to acquire the basic design capability of incineration system. Established mathematical model was applied to the performance prediction of the pre-designed combustion chamber of commercial plant. Especially, combustion characteristics and the variation of flow pattern have been deeply discussed in accordance with secondary air injection. Secondary air injection was effective for the turbulent mixing between air and carbon monoxide/volatile matter resulting in considerably reduced CO content at the exit. Secondary air injection was found to be one of the key design parameters because the size of recirculation zone could be changed with the variation of injection characteristics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.503-510
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• 2016

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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.46-52
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• 2010

In this paper, emission analysis during cold start period of CVS-75 mode in LPG vehicle was performed to find out proper operating conditions of SAI(Secondary Air Injection) system. In order to meet SULEV target, the simulated emission system had a SAI system as well as a MCC(Manifold Catalytic Converter) and a UCC(Under body Catalytic Converter). Using commercial 1-D code AMESIM, in which 7 step global surface chemical reactions of Langmuir-Hinshelwood type were adopted, transient emission analysis in the exhaust system during cold start period of CVS-75 mode were carried out to figure out the effects of flow rate, duration of supply air on HC, CO, NO emission.

• 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.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.128-133
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• 2006

Influence of changing combustor pressure on flame stabilization and nitrogen oxide (NOx) emission in the swirl-stabilized flame with secondary fuel injection was investigated. The combustor pressure was controlled by suction at combustor exit. Pressure index ($P{\ast}=P_{abs}/P_{atm}$), where $P_{abs}$ and $P_{atm}$ indicated the absolute pressure and atmosphere pressure, was controlled in the range of $0.7{\sim}1.3$ for each equivalence ratio conditions. The flammable limits of swirl flames were largely influenced by changing combustor pressure and they showed different tendency compared with laminar flames. Emission index showed maximum value near atmospheric condition and decreased with decreasing pressure index for overall equivalence ratio conditions. R.m.s of pressure fluctuations also showed similar tendency with nitric oxide emission. By injecting secondary fuel into flame zone, the flammable limits were extended significantly. Emission index of nitric oxide and r.m.s. of pressure fluctuations were also controlled by injecting secondary fuel. The swirl flames were somewhat lifted by secondary fuel with high momentum, hence low nitric oxide emission. This NOx reduction technology is applicable to industrial furnaces and air conditioning system by adopting secondary fuel injection.