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- 저자 : 방일호 (검색결과 5 건)
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전기집진기의 성능 개선을 위한 집진 챔버의 설계에 관한 연구
방일호,김학민,염정국 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.8
In this study, a numerical analysis was performed inside the exhaust pipe to install the electrostatic precipitator in the exhaust pipe. For the experimental conditions, the engine load of 75% with the most severe load was selected in ISO 8178 E3 mode. The internal flow rate of 11 cases was selected to determine the final flow velocity of the electrostatic precipitator chamber according to the fine dust collection type. The exhaust gas of the diesel engine was applied as the working fluid inside the dust collector, and a numerical analysis was conducted based on the flow rate of the exhaust gas. The numerical analysis was performed for 11 cases by the inlet flow rate as in the experiment, and the velocity at 2,000 mm away from the inlet was confirmed. The numerical analysis confirmed that the flow uniformity achieved 0.9 at 100 mm after passing the baffle under all flow conditions. Based on the experimental and numerical analysis results, the design variable factors were confirmed, and the technology for developing the chamber under optimal conditions was secured. 본 연구에서는 배기관 내 전기집진기 장착을 위해 배기관 내부 유동해석을 진행하였다. ISO 8178 E3 mode 중 가장 부하가 심한 75%의 엔진부하가 발생하는 조건을 실험조건으로 선정하였고, 측정실험은 다양한 내부 유속 변화를 확인하기 위해 11가지의 case로 내부 유량 값을 선정하였다. 수치해석의 경우 집진기 내부 통과 유체는 디젤 엔진의 배기가스를 적용하였으며 배기가스의 통과 유량을 기준으로 해석을 진행하였다. 해석 조건은 입구 유입 유량별 11가지로 실험과 같고, 입구부에서 2,000 mm 떨어진 지점의 속도를 확인하였다. 수치해석을 통해 모든 유량조건에서 baffle 통과 후 100 mm 이후에서 유동 균일도의 값이 0.9가 되는 것을 확인하였다. 실험 및 수치해석 결과를 바탕으로 설계변수 인자를 확인하였으며, 최적 조건의 챔버 개발 기술을 확보하였다.
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전기 집진기의 유동 균일도 향상을 위한 챔버 설계에 관한 연구
방일호,김학민,염정국 대한기계학회 2023 大韓機械學會論文集B Vol.47 No.10
In this study, we designed an electrostatic precipitator to reduce particulate matter emissions from a marine diesel engine. We determined the optimal collecting plate spacing inside the electrostatic precipitator and evaluated its performance through experiments. We also used numerical analysis to identify the flow uniformity inside the electrostatic precipitator that was difficult to confirm through experiments. We analyzed the electric current and voltage according to the distance of the collecting plate to select the optimal plate gap and confirm the dust collection efficiency. We calculated the flow uniformity of the electrostatic precipitator by checking the internal flow velocity through numerical analysis and evaluated the structural safety by examining stress and deformation. The study results showed that the electrostatic precipitator was stable with a collecting plate spacing of 15 mm and a dust collection efficiency of 80% or more. We also observed a flow uniformity of more than 92% through numerical analysis and confirmed the structural safety of the precipitator.
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선박용 디젤엔진의 전기집진기 효율 개선을 위한 평판형 집진 챔버에 대한 연구
방일호(Il-Ho Bang),염정국(Jeong-Kuk Yeom) 대한인간공학회 2021 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
Objective: 본 연구의 목적은 선박용 디젤엔진의 미세먼지 저감장치 연구와 선박 배기 후처리 장치를 통해 대기 오염 저감 실현을 위한 선박용 디젤엔진의 전기집진기 챔버의 연구를 하는 것이다. Background: 국내 해양대기 규제가 엄격해지고 규제에 대응할 수 있는 선박용 미세먼지 저감을 위한 후처리 기술이 전무한 상황에서 정부의 이동 오염원에 대한 미세먼지 관리 대책은 육상 차량과 산업체에서 발생하는 미세먼지에 집중되어 있다. 정부의 미세먼지 저감 종합대책인 미세먼지 배출량 30% 감축을 실현하기 위해서는 선박에서 배출되는 대기오염 물질을 저감하기 위한 연구가 반드시 필요하다. Method: 선박용 디젤엔진의 배기 특성을 분석하여 챔버 설계를 수행하고, ISO8178 E3 Mode의 실험 조건을 통해 수치해석과 엔진실험의 챔버 검증을 수행한다. Results: 전기집진기 챔버는 엔진유량 실험 조건에서 균일한 유동장을 형성했고, 엔진 실험 조건 11Case에대한 챔버 내부 온도 변화와 속도장 변화에 대해서 수치해석 결과와 엔진실험 결과를 도출했다. 이를 통해 전기집진기의 최적 챔버 형상과 엔진 유량에 따른 내부 유속 값을 확인했다. Conclusion: 본 연구에서 제시된 챔버 설계 기술의 체계화와 설계변수 인자가 확인되었으며, ISO8178 E3 Mode에 따른 챔버 유속 변화를 통해 최적 조건의 챔버 개발 기술을 확보할 수 있었다. 추가적으로 미세먼지 포집 성능 및 코로나 방전 특성에 대한 연구가 필요하다. Application: IMO MEPC 75차에서 규정된 블랙카본의 중장기 감축 목표 실현을 위해 고온 배기가스의 미세먼지 저감 기술의 챔버 성능을 확인했으며, 선박용 스크러버 및 SCR 시스템과 호환이 되는 장치 개발로 이어져 국내 해양대기 오염 방지 기술 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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