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선박용 디젤엔진 SCR 시스템에 NOₓ 환원제로 사용되는 암모늄 카바메이트의 물질 성분 분석 연구
김홍석,류영현 해양환경안전학회 2020 海洋環境安全學會誌 Vol.26 No.6
SCR technology, which uses urea-water as a NOx reducing agent, has been widely used to reduce NOx in marine diesel engines. However, as an alternative NOx reducing agent, solid-phase ammonium carbamate has several advantages, such as low-temperature NOx reduction performance and NH3 storage capacity. This study presents a method for evaluating the purity of ammonium carbamate using EA, FTIR, and XRD to investigate the change in the material characteristics of ammonium carbamate when it is exposed to various temperature and pressure conditions. In this study, it was found that the purity of ammonium carbamate can be effectively evaluated via EA analysis. The FTIR analysis results confirmed that the properties of ammonium carbamate did not change even after repeated heating and cooling under thermal decomposition temperature conditions, which may be applied to the SCR system of marine diesel engines. Additionally, it was found that when ammonium carbamate was exposed to the atmosphere for a long time, it transformed into ammonium carbonate. 선박용 디젤엔진의 NOx 환원제로 액체 우레아를 사용하는 SCR 기술이 널리 사용되고 있다. 하지만 액체 우레아 대신에 고체상의 암모늄 카바메이트를 NOx 환원제로 사용하면 저온 NOx 저감율 및 암모니아 저장용량 측면 등에서 다양한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 암모늄 카바메이트를 EA, FTIR, XRD 방법으로 분석하여 순도를 관리하는 방법을 제시하고자 하였으며, 다양한 온도와 압력 조건에 암모늄 카바메이트가 노출되었을 때의 물질 변화 특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 암모늄 카바메이트의 순도를 EA 분석을 통해 효과적으로 관리 할 수 있음을 알 수 있었으며, 선박용 디젤엔진의 SCR 시스템에 적용될 것으로 예상되는 열분해 온도 조건에서 가열과 냉각을 반복한 암모늄 카바메이트에 대한 FTIR 분석결과, 물질 특성은 변화하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 대기 중에 장기간 노출된 암모늄 카바메이트는 암모늄 카보네이트로 물질 변화함을 알 수 있었다.
선박용 디젤엔진의 진동해석 모델링 방안 및 축계 비틀림 진동에 의한 엔진 본체 연성진동에 관한 연구
김상진,박종훈,김정렬,이기수 한국마린엔지니어링학회 2018 한국마린엔지니어링학회지 Vol.42 No.4
A low-speed diesel engine which is used as the main propulsion engine for a ship is the main source of ship vibration. Therefore, it is necessary to predict the excitation force of the engine and vibration during the design stage to improve or avoid the unexpected vibration in order to secure vibration quality of the hull and engine. In this study, we proposed a method to generate an analytical model for engine vibration of 6G60ME-C type with ultra-long stroke of MAN Diesel & Turbo, which is being recently applied to the ship. The engine-body vibration analysis was carried out considering the coupled effect with being recently crankshaft torsional vibration and the validity of the analytical model was verified through comparison with the measured results. 선박용 주 추진기관으로 적용되는 저속 디젤엔진은 선박의 주요 기진원으로 양호한 선체 및 엔진 진동 품질 확보를 위해서는 사전에 엔진 기진력 및 진동을 예측하고 진동감소를 위한 개선방안을 수립하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 최근 선박에 주로 적용되는 초장행정 엔진인 MAN Diesel & Turbo의 6G60ME-C Type 엔진 본체진동해석을 위한해석 모델생성 방안을 제안하고 생성된 해석모델을 활용하여 비틀림 진동과 연성된 엔진 본체진동해석을 수행하고 이를측정결과와 비교/검증함으로써 해석 모델의 정합성을 확인하였다.
2중 Wiebe 연소모델을 이용한 2행정 대형 선박용 디젤엔진의 성능예측
김태훈 한국마린엔지니어링학회 1999 한국마린엔지니어링학회지 Vol.23 No.5
In this study well-known burned rate expressions of Weibe function and double Wiebe function have been adopted for the combustion analysis of large two stroke marine diesel engine. A cycle simulation program was also developed to predict the performance and pressure waves in pipes using validated burned rate function,. Levenberg-Marquardt iteration method was applied to cali-brate the shape coefficients included in double Wiebe function for the performance prediction of two-stroke marine diesel engine. As a result the performance prediction using double Wiebe func-tion is well correlated withexperimental dta with the accuracy of 5% and pressure waves in intake and transport pipe are well predicted. From the results of this study it can be confirmed that the shape coefficients of burned rate function should be modified using the numerical method suggested for the accurated prediction and double Wiebe function is more suitable than Wiebe func-tion for combustion analysis of large two stroke marine engine.