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민용호(Yongho Min),오광철(Kwangchul Oh),이한수(Hansoo lee) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2016 No.11
승용차량 및 사용차량의 배기기 규제 강화에 따라 신규차량의 후 처리장치의 채용이 증가하고 그에 대한 의존도가 한층 증가하고 있는 추세이다. 디젤 입자상 물질(PM) 저감 장치인 DPF는 2005년 이후 Euro-4 규제부터 신규차량에 부탁되어 현재에는 모든 디젤 차량에 채용되었다. 상용차량을 중심으로 한 SCR system 적용이 Euro-4 규제부터 적용되기 시작하여 현재는 대부분의 상용차로 확대되어 적용되었다. 상용차량에 적용된 SCR 시스템은 담체부터 분사장치까지 모두 해외제품으로 이루어져 있으며 국내 및 해외시장의 확대를 고려했을 때 국산화가 시급한 제품이다. 따라서 본 연구에서는 개발 대형 촉매의 열 내구성 특성을 비교평가 하였다.
Soot Generator를 이용한 디젤엔진 배기가스 내 Soot/SOF 모사
민용호(Yongho Min),오광철(Kwangchul Oh),성희재(Heejae Sung) 한국자동차공학회 2015 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2015 No.11
디젤엔진은 가솔린 엔진에 비해 연비가 우수하고, CO2배출이 적은 반면 연소 중에 질소 산화물(NOx)과 입자상 물질(PM)을 발생시킨다. 배기 가스에 포함되어 있는 입자상물질(PM, particulate matters)은 EGR Cooler 및 각종 Sensor에 퇴적되어 fouling 현상을 발생시키는데, 이는 부품의 기능을 떨어뜨리고 수명단축에 큰 영향을 미친다. 이에 PM fouling 에 의한 연구가 국내는 물론 전 세계적으로 진행되고 있다. 그러나 연소 환경을 모사하고자 실제 엔진을 이용한 연구방법은 운전조건에 의해 입자의 형상, 크기 및 성분이 일정하지 않기 때문에 조건을 설정하고 유지하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서 실제 배기가스와 비교하여 동일한 조건의 형태, 구조 및 크기 분포를 갖는 soot을 발생시킬 수 있는 soot generator 제작/검증 시험을 수행하였다. Soot Generator는 고온로 내부로 무화된 디젤연료를 분사하고 질소로 희석한 후 약 1300 ~ 1400°C의 온도로 열분해하는 장치로 다음과 같이 구성되어 있다. 본 연구에서 사용된 Soot Generator의 검증 위해 나노입자계측장비를 이용하여 PM 입자의 사이즈와 농도를 측정하였다.
모형 연소기의 연소 불안정성 연구용 섭동 장치의 기능 검증 및 분석
민용호(Yongho Min),손채훈(Chae Hoon Sohn) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
본 연구에서는 연소실 내의 압력섭동에 의해 발생되는 연소 불안정 상황을 모사하기 위한 시험 도구로서 섭동장치를 제작하였고, 이에 대한 성능 실험을 수행하였다. 공급되는 산화제의 유동의 흐름을 조절하여 교란을 발생시켜 인위적인 섭동을 유발할 수 있는 디스크 형태의 섭동 발생 장치를 제작하고 특성을 파악하였다. 디스크의 회전에 따라 주파수를 조정하여 모델 연소실내의 공진 주파수와의 동조가 가능하였다. 압력센서를 이용하여 섭동의 크기를 파악할 수 있었다. 따라서 설계된 섭동 장치는 연소 불안정 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. A mechanical pulsator is manufactured for study of combustion instabilities in a model chamber with impinging-jet injectors. Artificial disturbance is generated by the device and thereby, artificial instability can be examined experimentally. A sample F(fuel)-O(dxidizer)-O-F impinging-jet injector is adopted for the test. The model chamber was designed based on the methodologies proposed in the previous work regarding geometrical dimensions and operating conditions. Pressure fluctuation data, which is obtained from the dynamic pressure transducers installed in combustion chamber, is analyzed.
민용호(Yongho Min),김승환(Seunghwan Kim),손채훈(Chae Hoon Sohn),홍문근(Moongeun Hong),이수용(Sooyong Lee) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
본 연구에서는 고성능 다단로켓 엔진에 사용되는 스월 동축형 분사기의 화염 특성을 실험적 연구를 통해 분석하였다. 이를 위해 실제 추진제 조합은 기체-액체이지만, 선행 연구의 scaling method를 통해 기체-기체로 모사하였다. 연료의 경우 액체 케로신이 아닌 헥산 증기를 이용하였으며, 이때 수력학적 상사성 인자인 MFR(momentum flux ratio)을 유지시켰다. 최종적으로 혼합 및 연소 특성에 영향을 미치는 주요인자인 MFR비에 따른 화염 형상을 비교 분석 하였다. MFR비가 감소함에 따라 Yellow 화염은 감소하는 반면 Blue화염은 더욱 선명하고 강한 스월을 형성하였다. 이는 MFR비가 감소할수록 연료의 유량이 증가하는데 이로 인해 접선 방향의 속도가 증가하고, 축방향의 속도는 감소하여 혼합 특성이 향상됨을 알 수 있었다. The flame characteristics of a swirl coaxial injector are studied experimentally. Liquid rocket should have high confidence in its combustion performance and combustion stability. Especially, the injector, of which function is to inject and mix propellants, plays an important role in getting the confidence. Propellant phases of liquid-liquid are simulated as gas-gas combination. This experimental observation showed flame characteristics of a swirl coaxial injector by using the similarity method.