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Effect of Alternating Magnetic Field-Based Preprocessing Equipment on Fuel Atomization
김성록,이종현,황종필,고재형,김진호 한국자동차공학회 2023 International journal of automotive technology Vol.24 No.3
This study investigates the fuel atomization effect of alternating magnetic field (AMF)-based preprocessing equipment that promotes the atomization of automobile fuel. Two coils are connected to the output terminal of the preprocessing equipment and wound on an STS 316 L fuel pipe in the form of a solenoid. Positive sine waves and negative sine waves are output to the two coils, and the AMF in the solenoids causes atomization of the fuel flowing inside the pipe. A spray visualization experiment was conducted with fine particles sprayed from the injector, and the spray arrival distance, spray angle, and spray area were recorded. The information was analyzed to digitize the spray penetration, angle, and area at 2 ms after firing the injector. The fuel atomization effect of the AMF-based preprocessing equipment was also investigated Gasoline was used as the fuel, and the fuel atomization effect was analyzed using the number of windings around the STS 316 L fuel pipe, the frequency applied to the coil, the distance between the two solenoid coils, and the fuel injection pressure as variables.
상압건조를 이용한 실리카 에어로겔 분말 합성 및 에어로겔 블랑켓 제조
허소연,안영수,이진석,홍창국,황종필,김호준 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
본 연구에서는 물유리를 출발원료로 하고 상압 건조 공정을 이용하여 에어로겔 분말 및 블랑켓을 제조하였다. 실험에서는 상용화 공정 기술 개발을 위해 시약이 아닌 공업용 원료로 물유리, 겔화 반응을 위한 알코올, 그리고 치환 용매 및 표면개질제를 사용하였다. 제조 공정은 물유리와 무기산을 반응시켜 실리카 졸을 제조하였으며, 여기에 알코올을 첨가하여 겔화 반응시켜 습윤겔을 얻었다. 그 후 용매치환 및 표면개질 공정을 거쳐 소수화겔을 얻은 후, 이 겔을 상압 건조하여 에어로겔 분말을 제조하였다. 에어로겔 블랑켓은 분말 공정에서 얻어진 소수화겔 용액을 세라믹 섬유에 함침시키고 상압건조하여 제조하였다. 이 때, 소수화겔 용액의 전처리 방법에 따른 에어로겔 분말의 탭밀도, 기공 크기 및 부피, 비표면적 등의 물성과 에어로겔 블랑켓의 미세구조 및 열전도도를 측정 분석하였다.
Effects of alcohol solvents on formation of the hydrated silica gel
이상은,허소연,고혜인,이진숙,권오훈,홍창국,김호준,황종필,안영수 한양대학교 세라믹연구소 2018 Journal of Ceramic Processing Research Vol.19 No.4
Usually, when silica sol is prepared by adding inorganic acid to a diluted sodium silicate solution, a basic substance is addedto adjust the pH of the silica sol in order to occur the gelation reaction of the silica sol. However, in this study, it was confirmedthat the gelation of the silica sol could occur even when an alcohol is added instead of the basic substance. In order to examinethe mechanism of gelation that occurred when alcohol was added to the silica sol, different solvents (protic and aprotic) wereadded to the silica sol and the gelation time was measured. The results revealed that the gelation occurred due to the tendencyof the hydroxyl oxygen in the alcohol to bond to the hydroxyl hydrogen of the water molecules that had already formed ahydration shell around the silica particles. Therefore, it is presumed that the hydration shell was broken by the addition ofthe alcohol. This, in turn, led to the instantaneous polycondensation between the silica particles, which caused the gelation.
상압건조 공정을 이용하여 제조된 실리카 에어로겔 블랑켓 특성
허소연,안영수,여정구,이진석,홍창국,황종필,김호준 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
실리카 에어로겔은 비정질 물질로서 초다공성/초경량성/초단열성 등의 우수한 특성을 가져 에너지 및 환경 등의 다양한 분야에 활용 가능한 유망 소재이다. 하지만 기계적 강도가 낮고 비산하는 문제가 있어 단열재 등의 응용에 한계가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 실리카 에어로겔과 세라믹 섬유 등으로 직조된 형태, 즉 블랑켓 등과 복합화하여 사용되고 있다. 본 연구에서는 공업용 물유리를 출발원료로 하여 촉매로 산을 첨가하고 겔화 유도제로 알코올을 첨가하여 하이드로겔을 제조했다. 이러한 겔을 실란그룹인 트리메틸클로로실란(TMCS)를 사용하여 표면개질하고 유기용매인 헥산으로 용매 치환해 소수화겔을 취득했다. 취득한 소수화겔을 블랑켓 내에 함침시켜 복합화한 후 상압 건조하여 에어로겔 블랑켓을 제조할 수 있었다. 이때 표면개질제와 치환용매의 비율, 건조온도에 따른 영향을 보기 위해 이들 조건을 다르게 하여 제조했다. 특성 분석을 위해 제조된 에어로겔 블랑켓의 열전도율 등을 측정하였고 블랑켓 내 에어로겔 분말의 밀도, 비표면적, 기공 크기 및 부피와 같은 특성을 측정해 비교 분석하였다.