The effect of post-heat treatment on the coating characteristics and the fatigue strength of the gas flame thermally sprayed Stellite alloy coatings on $0.35\%$ carbon steel were investigated. The fatigue fracture surfaces of the heat treated samples were observed using SEM (Scanning Electron Microscopy). For as-sprayed samples, there was considerable scattering in the fatigue life due to the presence of the pores in the coating. After the post-heat treatment to improve the microstructural characteristics of the coating layer, the fatigue strength of the specimens was greatly improved, increasing with increasing the coating thickness. For the specimens with the 0.3mm and 0.5mm thick coating, the fatigue cracks originated in the substrate region just below the interface. On the contrary, for the specimens with the 1.0mm thick coating, they nucleated at the pore within the coating, and the fatigue strength was 2.6 times higher than that of the substrate due to the high fatigue resistance of the coating.
This paper deals with the effects of counterpart materials on the wear behavior of thermally sprayed STS316 coatings. STS316 powders were flame-sprayed onto a carbon steel substrate. Dry sliding wear tests were performed using the applied loads of 15 N. AISI52100, $Al_2O_3$, $ZrO_2$ and $Si_3N_4$ balls were used as counterpart materials. Wear behavior of STS316 coatings against different counterpart materials were studied using a scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results show that the wear behavior of thermally sprayed STS316 coatings strongly depends on the type of counterpart material. Dominant wear mechanism was similar for all studied materials as failure of adhesion film except for Si3N4 used as counterpart material. In the case of Si3N4 used as counterpart material, dominant wear mechanism was abrasion.
LPG가 수송용 연료로서 경쟁력을 유지하기 위해서는 지속적인 기술개발을 통해 휘발유와의 연비격차를 감소시키고 후처리시스템 등에 의한 가격 부담을 낮추어야 한다. 이에 본 연구에서는 안정적인 희박연소 구현을 통한 연비개선을 얻기 위해 실린더 중앙에 점화플러그와 연료분사기가 인접해 있고, 연료가 분사된 후 바로 점화가 이루어지도록 하는 분무유도방식의 LPG 직접분사엔진을 개발의 일환으로 연소제어인자의 변화에 따른 연소 특성을 분석하였다. 안정적인 연소를 위해 국부적으로 농후한 혼합기를 형성하는 성층희박연소의 특성상 일정 수준이상의 질소산화물이 배출되는 문제점을 갖고 있다. 질소산화물 저감을 위해 EGR을 적용한 결과 연료소비율과 THC의 배출은 약간 증가하지만 $NO_x$배출은 약 15% 저감되었다. EGR 적용에 의한 연소속도의 감소는 초기 화염발달 시기에 집중되어 나타났으며 흡입공기의 희석효과에 의해 EGR율이 증가할수록 최대 열방출율 및 열방출율 증가 기울기가 감소하였다.
The purpose of this experiment is to understand the distribution of coal particles inside CWM droplet which is believed to be a very important factor controlling the flame stability. CWM slurry is atomized by an air assisted twin fluid nozzle. An experimental rig is designed and fabricated. The mean size of coal particle distribution in CWM slurry, atomizing air pressure, coal particle loading in slurry and sampling position inside spray are main experimental variables. The atomized CWM droplets are sampled on the thin white layer of magnesium oxide by the emergency sampling shutter. The sampled coal particles on magnesium oxide layers are collected into test tubes and dispersed completely by Ultra-Sonicator. The size distribution of coal particles inside droplets are measured by Coulter Counter. The presence of coal particle inside the impressions of droplets on magnesium oxide layer are investigated by photo technique. There are quite many droplets which do not have any coal particles. Those are just water droplets, not CWM droplets. The population ratio of droplets without coal particles to toal number of droplets is strongly affected by the mean size of coal particle distribution in slurry and this ration becomes bigger number as the mean size of coal particles be larger. The size distribution of coal particles inside CWM droplets is not even and depends on the size of droplet. Experimental results show that the larger CWM droplets has droplets has bigger mean value of particle size distribution. This trend becomes more evident as the atomizing air pressure is raised and the mean size of coal particles in CWM slurry is bigger. That is, the distribution of coal particles inside CWM dropolets is very much affected by the atomizing air pressure and the mean size of pulverized coal particles in CWM slurry.
As an alternative fuel that can be used in SI engine, LPG is one of clean fuels with larger H/C ratio compared to gasoline, low $CO_2$ emission, and small amount of pollutants such as sulfur compounds. When LPG is used in spark ignition engine, volumetric efficiency of the engine can be improved and pumping loss can be reduced by performing direct injection into the combustion chamber instead of port fuel injection. LPG-DI engine allows for lean combustion and stratified combustion under low load. In case of stratified combustion, air fuel ratio can be greatly increased compared to theoretic mixture ratio combustion. Improved thermal efficiency of the engine and reduced pumping loss can be expected from stratified combustion. Accordingly in this study, an experimental apparatus for visualization was designed and manufactured to study the combustion process of LPG after injection and ignition, intended to examine ignition probability and combustion characteristics of spark ignition direct injection(SIDI) LPG fuel. Ambient pressure, ambient temperature and fuel injection pressure were found as important variables that affect ignition probability and flame propagation characteristics of LPG-air mixture. Also, it was verified that the injected LPG fuel can be directly ignited by spark plug under appropriate ambient conditions.
IMZ는 "intramobile cylinder implant system" (IMZ)로 독일에서 가장 오래되고 많이 사용되어진 임플란트 중 하나이다. 이 임플란트에 관한 장기적 성공률과 생존률에 대한 연구는 대개 80% 이상을 보고하고 있다. 그러나, 연세대학교 치과병원 치주과에서 식립된 83개의 임플란트에서는 이전의 연구와는 다른 결과를 나타내었다. 1. IMZ 임플란트의 생존률은 67.5% 였다. 2. 변연 치조골 소실에 대한 성공 기준을 적용한 결과 성공률은 49.4%로 나타났다. 3. 발거된 총 27개의 임플란트 중에서 임플란트 주위 골소실을 가지는 경우는 17개, 내부구조 파절은 4개, 식립체 파절은 5개로 보고되었다. 4. 10년 이상 생존된 임플란트에서 변연골 소실의 평균치는 2.82mm였다. IMZ 임플란트는 장기적으로 높은 실패율을 보고하였다. 이는 cylindrical design, titanium plasma flame spray coating, prosthodontic complication 등의 요소에 기인한 것으로 사료된다. 임플란트는 그 형태, 표면 처리 등 여러 가지 요인들에 의해 실패가 나타날 수 있으며 본 연구를 통해 임플란트의 개발 및 선택에 바탕이 될 수 있을 것으로 생각된다.
An experimental study was carried out to obtain the fundamental data about the effects of radical ignition on premixture combustion. A CVC(constant volume combustor) divided into the sub-chamber and the main chamber was used. Numerous narrow passage holes are arranged between the main chamber and the sub-chamber. The products including radicals generated by spark ignition in tile sub-chamber derives the simultaneous multi-point ignition in the main chamber. We have examined the effects of the sub-chamber volume, the diameter and number of passage holes, and the equivalence $ratio({\Phi})$ on the combustion characteristics by means of burning pressure measurement and flame visualization. In a CVC, the overall burning time including the ignition delay became very short and the maximum burning pressure was slightly increased by the radical ignition(RI) method in comparison with those by the conventional spark ignition(SI) method. Combustible lean limit by RI method is extended by ${\Phi}=0.25$ compared with that by SI method. Also, In cases of charging the number and the diameter for the fixed total cross section of the passage holes, combustion period increased significantly at a sub-chamber with a single hole, but those of the other conditions had almost a similar tendency in the sub-chamber with 4 or more holes. regardless of equivalence ratio. Therefore, it was Proved that a critical cross section exists with the number of passage holes.
액화석유가스는 환경 친화적이며 에너지 효율성과 출력성능이 뛰어나 실용성이 높고, 경쟁연료에 비해 가격 경쟁력이 우수하기 때문에 촉망받는 대체연료 중 하나로 간주된다. 스파크점화 엔진에서 직분식 기술은 엔진 체적효율을 눈에 띄게 증가시키며, 상대적으로 더 높은 연소효율이 가능한 성층급기를 이용해 엔진을 작동시킨다. 본 연구에서는 가솔린직접분사 엔진의 원리를 적용하여 가시화 시스템을 장착한 연소실을 설계하였다. 이를 통해 스파크점화직분식 LPG의 점화성과 화염전파 과정을 디지털 방식으로 기록하고 분석하였다. 이러한 연구의 결과는 스파크점화직분식 LPG 엔진의 설계 및 최적화를 위한 광범위한 기초 자료로서 기여하고자 한다.
디젤엔진은 저온 상태의 냉시동 조건에서 디젤 미립화 특성 악화로 인한 시동성 및 유해배출가스 생성의 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 냉시동 시의 연소개선을 위한 방안으로 다단분사 전략 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 냉시동성 개선을 위해 방안으로 다단분사 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 정적 연소 챔버 내에 설치한 압력센서를 이용하여 취득한 연소압 및 열방출율, 직접 화염 가시화기법을 적용한 화염강도를 이용하여 연소현상을 분석하고자 하였다. 시험 결과 단일 분사 대비하여 다단 분사 적용 시, 주분사에 의한 최대 연소압력 및 열방출 상승률이 증가하며, 주분사에 의한 화염 감지 기간이 단축됨을 확인하였다. 파일럿 분사량 변경을 통해 분사량 증대 시 파일럿 연소에 의한 열방출 향상에 기인한 주분사에 의한 연소가 개선됨을 확인하였다. 또한 분사압력 증대 시 연료 미립화 개선으로 인한 연소개선을 화염 강도 증대를 통해 확인할 수 있었다. 다만 분사량 및 분사압 증대는 벽면적심현상으로 인한 HC, CO의 배출 수준 악화를 초래할 수 있으므로, 실제 엔진 개발 시 이에 대한 정밀한 선정이 필요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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