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명광재(Kwang Jae Myong),윤준규(Jun Kyu Yoon) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.11
본 연구는 HCCI 엔진의 운전조건을 고려한 혼합연료의 감압비등 분무제어방법을 평가하기 위하여 수행하였다. 2상영역이 존재하는 혼합연료는 고비점성분의 증발촉진과 함께 연료분무의 급격한 증발을 유도할 수 있는 감압비등분무를 이용함으로써 저온 및 저밀도장에서 혼합기형성과정의 제어가 가능하다. HCCI 엔진은 이러한 분위기조건에서 연료를 조기분사하기 때문에 착화성이 높은 경유와 휘발성이 높은 가솔린성분으로 함유한 혼합연료의 감압비등현상을 이용함으로써 액체연료의 분열, 미립화와 같은 물리적 제어 및 착화연소에 의한 화학적 제어를 실현할 수 있다. 본 연구는 혼합연료의 성분과 몰분율을 주요변수로 설정하여 정적용기 내에 분사된 연료분무의 감압비등현상을 슐리렌 화상 및 Mie 산란광을 촬영한 후, 화상처리과정을 통하여 이루어졌다. 그 결과로 감압비등현상은 비교적 저온 및 저밀도장에서 분무구조가 크게 변화함을 알 수 있었으며, 조기 연료분사시기에서 감압비등분무를 이용한 혼합기형성을 제어함으로써 HCCI 연소에 적용이 가능할 것으로 분석하였다. This study was conducted to assess the spray control of flash boiling with mixed fuel in consideration of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engine condition. Mixed fuel existing in two phase regions can control the process of mixture formation under low temperature and density by using the spray resulting from flash boiling which is able to induce rapid evaporation of fuel spray as well as the evaporation of high boiling point component. Because HCCI engine injects the fuel early under ambient conditions, it can facilitate the chemical control of ignition combustion and physical control such as breakup and atomization of liquid fuel by flash boiling of mixed fuel which consists of highly ignitable light oil and highly volatile gasoline. This study was conducted by performing video processing after selected composition and molar fraction of the mixed fuel as major parameters and photographed Schlieren image and Mie scattered light corresponding to the flash boiling phenomenon of the fuel spray that was injected inside a constant volume vessel. It was found that flash boiling causes significant changes in the spray structure under relatively low temperature and density. Thus, we analyzed that the flash boiling spray can be used for HCCI combustion by controlling the mixture formation at the early fuel injection timing.
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명광재(Kwang Jae Myong) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.9
PEMFC 의 내부에서 발생하는 화학반응은 계면의 물리적 조건 및 물성에 지배되고 그 거동은 임피던스로 표현된다. 일반적으로 임피던스 특성은 전기적 등가회로로 표현이 가능하기 때문에 PEMFC 의 임피던스 계측 결과를 등가회로를 이용하여 해석함으로써 간단히 성능 진단을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 이러한 등가회로를 이용하여 고분자 전해질 연료전지의 특성평가에 관한 기초연구를 수행하였다. 교류 임피던스 계측 값과 다양한 등가회로(단순 등가회로, CPE 를 고려한 등가회로, 2 개의 시정수를 고려한 등가회로, 2 개의 CPE 를 고려한 등가회로)를 이용하여 특성평가를 수행하였다. 그 결과 등가회로를 이용한 PEMFC 의 특성평가가 가능하고, 2 개의 CPE 를 고려한 등가회로가 가장 정도가 높음을 확인하였다. Chemical reactions occurring in a PEMFC are dominated by the physical conditions and interface properties, and the reactions are expressed in terms of impedance. The performance of a PEMFC can be simply diagnosed by examining the impedance because impedance characteristics can be expressed by an equivalent electrical circuit. In this study, the characteristics of a PEMFC are assessed using the AC impedance and various equivalent circuits such as a simple equivalent circuit, equivalent circuit with a CPE, equivalent circuit with two RCs, and equivalent circuit with two CPEs. It was found in this study that the characteristics of a PEMFC could be assessed using impedance and an equivalent circuit, and the accuracy was highest for an equivalent circuit with two CPEs.
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이윤기(Yoon Ki Lee),명광재(Kwang Jae Myong) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.2
최근, 승용차는 물론 대형차에서도 하이브리드시스템 등의 전기동력방식을 도입하려는 연구개발이 활발하다. 기존의 내연기관을 대체하는 전기구동모터를 이용하여 차량을 구동하는 전기동력방식을 채용하는 것이 한층 더 효율적이며 가속성능, 승차감 등의 면에서도 유리한 점이 많다. 그러나 모터는 엔진과 전혀 다른 특징을 갖기 때문에 동력성능과 에너지효율에 관한 적합한 평가수법을 검토할 필요가 있다. 본 논문에서는 전기구동버스에 대한 구동모터 시스템을 다이나모미터 상에서 운전하여, 노선버스의 운행패턴을 반영한 모의운전을 실시, 가속성능 및 에너지변환효율, 회생효과의 평가방법 등을 고찰하였다. 그 결과 실 주행 패턴운전에 대한 모터일률, 전력량 등의 계측으로부터 모터 변환효율은 90% 전후, 회생전력량은 요구전력량의 40% 이상으로 평가되었다. Recently, research and development of a hybrid system for passenger cars as well as for heavy-duty vehicles has become more intensive. An electric powertrain system using an electric motor can replace conventional gasoline and diesel engines. The electric motor has a higher efficiency, better acceleration performance, and is more comfortable than conventional powertrain systems; however, new methods for assessing power performance and energy convergence efficiency have to be investigated because the characteristics of an electric motor are entirely different from those of an internal combustion engine (ICE). In this study, an experiment was carried out on a motor (PMSM: Permanent Magnet Synchronous Motor) test bench. One simple driving mode and four other driving modes identified from real-world driving data of a city bus were selected to perform the experiment on the motor test bench. Then, methods for assessing the acceleration performance, energy convergence efficiency, regenerative effect, etc., were investigated. It was found that the energy efficiency of PMSM was about 90% and that 40% of demand energy was regenerated.
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