• 제목/요약/키워드: propane engine

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CNG엔진에서 합성가스 연료의 연소 및 배기 특성 평가 (Characteristics of Combustion and Emission for Synthetic Natural Gas in CNG Engine)

  • 이성원;임기훈;박철웅;최영;김창기
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.8-14
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    • 2015
  • 합성가스(SNG)는 석탄 가스화를 통하여 얻어지는 가스연료로서, 고유가로 인한 천연가스가격 상승을 대비할 수 있는 대체연료 중의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 메탄 90.95%, 프로판 6.05%와 수소 3%의 조성비를 갖는 SNG연료 모사가스와 압축천연가스 (CNG)를 11리터 급 CNG 엔진에 적용하여 연소 및 배기 특성을 비교실험 하였다. 연료공급시스템, 분사시기 등 엔진의 연소제어인자를 일정하게 하고 전부하 운전조건에서 엔진회전수 변화에 따른 출력, 열효율, 연소 안정성 및 배기특성을 비교하였다. 1260rpm, 전부하 운전조건에서 노킹특성도 분석하였다. SNG 연료를 사용했을 때 출력 저하 없이 연소안정성이 향상되어 열효율이 증가하였다. 질소산화물($NO_x$)의 배출은 CNG연료의 경우에 비해 증가되었으나 이산화탄소($CO_2$)의 배출은 감소하였다. SNG 연료를 이용하여 운전할 경우 내노킹성이 향상되었다.

액상분사식 LPG 연료공급방식의 아이싱현상에 관한 연구 (Investigation of Icing Phenomenon in Liquid Phase LPG Injection System)

  • 김창업;오승묵;강건용
    • 한국분무공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-15
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    • 2003
  • The liquid phase LPG injection (LPLI) system is considered as one of the next generation fuel supply systems for LPG, vehicles, since it can accomplish the higher power, higher efficiency, and lower emission characteristics than the existing mixer type fuel supply system. However, during the injection of liquid LPG fuel into the inlet duct of an engine, a large quantity of heat is extracted due to evaporation of fuel. A problem is that the moisture in the air freezes around the outlet of a nozzle, which is called icing Phenomenon. It may cause damage to the outlet nozzle of an injector. The frozen ice deposit detached from the nozzle also may cause a considerable damage to the inlet valve or valve seat. In this work, the experimental investigation of the icing phenomenon was carried out. The results showed that the icing phenomenon and process were mainly affected by humidity of inlet air instead of the air temperature in the inlet duct. Also, it was observed that the icing occurs first in the inlet of a nozzle, and grows considerably at the upper part of the nozzle inlet and the opposite side of the nozzle entrance. An LPG fuel, mainly consisting of butane, has lower latent heat of vaporization than that of propane, which is an advantage in controlling the icing phenomenon.

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레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도의 계측 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;김형식;이재원;박찬준;엄인용
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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    • pp.199-205
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료의 농도를 측정하는 방법에 대해 것이다. 실험 장치는 연료의 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하여 분사된 연료의 시간적, 공간적 농도 변화를 측정하였다. Mie산란의 간섭을 제거하기 위하여, 산란 신호의 상승 기간과 증배관-앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소트프웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

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상세화학반응기구를 이용한 탄화 수소 및 메탄을 층류 화염 속도 모델링 (Modeling of Laminar Burning Velocities for Hydrocarbon and 7ethanol Fuels by Using Detailed Chemical Reaction Mechanisms)

  • 배상수;민경덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권10호
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    • pp.1303-1310
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    • 2001
  • In order to be applicable to the combustion modelling of stratified charged combustion like that of - lean burn and GDI engine, the correlations of laminar burring velocities fur several hydrocarbon fuels and methanol are needed over a wide range of equivalence ratio, pressure and temperature. In this study, these correlations are modeled in the 1311owing form based on the experimental and Muller\`s modeling results for several fuels, where $\alpha$, ξ, and ξ are functions of pressure and temperature, $S_{L}$ =$\alpha$ exp[-ξ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)$^{2}$ -exp {-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)}-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)]. By using the results calculated by PREMIX code with Sloane\`s detailed chemical reaction mechanism for propane, it is verified that the coefficients of the abode modeling can be determined by considering laminar burning velocity data only in a range of equivalence ratio less than $\Phi$$_{m}$. Therefore, Muller\`s modeling results can be adopted leer modeling of the pressure and temperature dependency. Compared with the results of the existing Keck'and Gulder's models, those of the present one showed the good agreement of the recent experimental data, especially in the range of lean and rich sides.s.des.s.

UV Laser Rayleigh Scattering을 이용한 $C_3H_8/O_2$ 화염에서 가스 성분의 농도 및 온도 분포 계측에 관한 실험적 연구 (Am Experimental Study on Measurement of Number Density and Temperature Distributions in $C_3H_8/O_2$ Flame by UV Laser Rayleigh Scattering)

  • 진성호;남기중;김회산;장래각;박승한;김웅;박경석;김경수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.60-68
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    • 1997
  • Rayleigh Scattering Cross Sections($\sigma$i) of various gases and the temperature distributions of premixes C3H8/O2 flame are measured by high power KrF(248nm) Exci- mer laser and ICCD camera. Results show that $\sigma$i of O2 and Propane(C3H8) gases agree well in the 5% error range, but of H2 has the more or less difference from the calcul- ated value by other groups. This is attributed to the low RS signal of H2 to Nosie level(S/N ratio). The temperature distributions of flame range out between 300K in the air and about 2000K in the burned area. In this temperature range, out system has the about 250K temperature resolution. Because low RS signals in the reaction area with high temperature are affected highly by noises, temperature uncertainty of this area is relatively high to another part of flame. Experimental results show that UV Rayleigh Scattering can be used for the measurement of mixing ratio of mixed gases and the temperature distributions of flame. Especially, this technique can be applied for the measurement of the mixing ratio of air/fuel before the ignition and the flame structure after the ignition inside the Engine.

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레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도 계측시 잡음원인과 대책 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;이재원;박찬준;엄인용
    • 에너지공학
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    • 제17권4호
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    • pp.189-197
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료 농도를 측정시 잡음 원인과 대책에 관한 것이다. 실험 장치는 연료 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하였다. Rayleigh 산란을 이용한 농도 측정 시 가장 큰 난점은 Mie 산란에 의한 간섭이다. Mie 산란의 영향을 제거하기 위해 하드웨어 필터로 입자의 수 밀도를 측정 가능한 수준으로 감소시켰다. Mie 산란 입자를 충분히 작게 만든 후 광전자 증배관과 앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 그리고 바탕 잡음은 광학적 배열을 조정하고 동시에 핀 홀과 빔 트랩을 적용하여 감소시켰다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소프트웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.