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염정국(Jeong Kuk Yeom),하형수(Hyeong Soo Ha) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集A Vol.37 No.11
본 연구에서는 다공홀 인젝터 내부 유동에 대한 CFD 시뮬레이션 해석(ANSYS 13.0 CFX)을 직접 수행하였다. 이러한 결과를 바탕으로 인젝터 노즐 설계변수가 캐비테이션에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험계획법이 적용되었다. 각 설계변수의 설계민감도 및 신호 대 잡음비 분석을 위해 캐비테이션 유동에 영향을 미친다고 판단되는 설계변수는 노즐 홀 직경, 노즐 홀 길이, 노즐 홀 각도 및 노즐 홀의 Kfactor로 지정하였다. 또한 16 개 실험점으로 각 변수의 영향을 분석하였다. 본 연구에서 노즐 내부유동을 파악하기 위하여 수치해석 프로그램과 신호 대 잡음비 분석이 본 논문에 적용되었고 그 결과, Kfactor의 변화가 노즐 홀 길이와 노즐 홀 각도의 변화보다 인젝터 내부 캐비테이션 생성에 미치는 영향이 더 크다는 것을 알 수 있었다. This study performs a computational fluid dynamics (CFD) analysis of the inner flow of a multihole injector nozzle by using ANSYS CFX 13.0. Based on the obtained results, a design of experiment (DOE) was performed and applied to investigate the effects of injector nozzle design parameters on cavitation. To analyze the design sensitivity and signal-to-noise ratio (S/N ratio), the hole diameter, hole length, hole angle, and K-factor of the nozzle hole were selected as design parameters, and the effect of these parameters was investigated at 16 experimental points. Consequently, it was found that the effect of the K-factor on the cavitation and inner flow of the injector nozzle is the greatest. Thus, the selection of a suitable K-factor is important in nozzle design considering cavitation flow.
백석흠(Seok Heum Baek),윤정환(Jeong Hwan Yoon),정우성(Woo Sung Jung),하형수(Hyeong Soo Ha),정성식(Sung Sik Chung),염정국(Jeong Kuk Yeom) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.2
본 연구에서는 바이오디젤연료 혼합비변화에 대한 디젤엔진의 배기특성에 대해 조사하였다. 실험에 사용된 연료는 경유와 바이오디젤(폐식용유) 혼합연료 BD3, BD5, BD20, BD50 및 BD100을 사용하였으며, 실험변수로서 분사압력(ΔPinj)을 400bar, 600bar, 800bar, 1000bar 및 1200bar로 설정하였다. 분사압력과 바이오디젤 혼합연료 혼합비에 따른 정량적인 NOx와 Soot의 배기특성 해석을 위하여 통계학에 기초한 피어슨 상관계수와 스피어만 상관계수의 개념을 도입하였다. 본 연구의 결과로서 실험 조건 전체에 대한 피어슨 상관계수는 -0.732, 스피어만 상관계수는 -0.724로 NOx와 Soot 발생의 상관관계가 선형적이다. 특히 분사압력 800bar 조건에서 피어슨 상관계수가 -0.089으로 NOx와 Soot 배출량 상관관계가 0에 가깝기 때문에, 바이오디젤 연료 혼합비 제어를 통한 NOx와 Soot의 동시저감이 가능하다고 판단된다. In this study, the characteristics of exhaust gas as a function of the biodiesel mixing ratio were investigated. Diesel and waste oil were used for preparing mixed fuel, and the ratios of the mixed fuel were varied in the BD3~BD100 range. The injection pressures(ΔPinj) was considered as an experimental variable and was set to 400 bar, 600 bar, 800 bar, 1000 bar, and 1200 bar. Furthermore, for quantitatively analyzing the characteristics of exhaust gas(NOx and Soot), the concepts of Pearson correlation coefficient and Spearman rank-order correlation coefficient based on statistics were introduced. Consequently, it was found that the correlation of the emission of NOx and Soot is linear, and the Pearson and Spearman coefficients are -0.732 and -0.724, respectively, under all analysis conditions. Especially, for the injection pressure of 800 bar, a simultaneous reduction in NOx and Soot emission is possible by controlling the biodiesel mixing ratio. This is because the correlation coefficients of NOx and Soot emissions were nearly 0, as the Pearson correlation coefficient was -0.089.
커먼레일 디젤엔진에서 바이오디젤 연료의 혼합비율에 대한 배기가스의 특성 평가
백석흠(Seok Heum Baek),윤정환(Jeong Hwan Yoon),정우성(Woo Sung Jung),하형수(Hyeong Soo Ha),정성식(Sung Sik Chung),염정국(Jeong Kuk Yeom) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.5
In this study, the characteristics of exhaust gas according to mixing ratio of bio diesel fuel were evaluated. The fuels which was used in this study are biodiesel mixed fuel of 3%, 5%, 20%, 50% and 100% Also, injection pressures as a experimental variable were set to 400bar, 600bar, 800bar, 1000bar and 1200bar. Generally, unlike Soot emissions, the more injection pressure is applied, the more nitrogen oxides(NOx) are occurred. To analyze experiment data about NOx and Soot, Pearson correlation coefficient and Spearman rank-order correlation coefficient were used. Consequently, the values of Pearson correlation and Spearman rank-order correlation coefficient were ?0.732 and ?0.724. There is little difference between the two values. Since the two values is less than l, the relation of NOx and Soot in linear. At 800bar, Pearson correlation coefficient is ?0.89. Therefore, in order to remove NOx and Soot, this paper reveal that 800bar condition is advantageous.