http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
수소 자동차의 냉각시스템에 적용 가능한 Vortex Tube HILS 적용 연구
윤상현(Sanghyun Yun),한재영(Jaeyoung Han),윤진원(Jinwon Yun) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
현재 환경 문제와 함께 자원고갈의 문제점에서 큰 비중을 차지하고 있는 자동차산업에서 기존의 내연기관 자동차를 대체할 만한 친환경자동차의 연구가 세계적으로 활발히 이루어지고 있다. 특히, 수소 연료전지 자동차는 타 친환경 자동차에 비해 짧은 충전시간, 긴 주행거리 등에서 큰 주목을 받고 있다. 하지만 수소자동차는 기존의 내연기관 자동차에 비해 작동온도가 현저히 낮기 때문에 기존의 냉각장치보다 더 높은 열전달율을 요구한다. 그 결과 수소 자동차에 적용되는 냉각장치는 내연기관의 냉각장치와 매우 유사하지만, 열용량 측면에서는 상당히 불리하여 소모 전력이 문제가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 신개념 냉각장치인 Vortex Tube를 적용하여 현재 수소 자동차의 냉각장치의 문제점들을 개선하는 연구를 수행하였다. Vortex Tube는 추가적인 전력을 필요로 하지 않으며 고압의 공기를 주입함과 함께 빠른 응답성으로 저온과 고온공기를 얻을 수 있는 장치이다. 이에 본 연구에서 Vortex Tube 저온 출구 공기를 적용하여 냉각효율을 확인하였다. 또한 수소 자동차 실차를 활용한 실험에 한계가 있어 연료전지모델로 대체하였으며, 에뮬레이터로 실험 장치를 구성하여 PXI 장치를 통하여 Host PC와 통신하였다. 연료전지 모델에 적용된 독립적인 제어기는 PXI에 적용하였으며, 수소 자동차 모델, Vortex Tube 및 제어기 간의 HILS 통신을 이용하여 차량 부하 변화에 따른 열전달 및 냉각 효율을 평가하였다. 결과적으로 실험장치의 Radiator를 통한 차량으로 유입되는 램에어 및 실제 차량 주행 환경에 따른 냉각 효율도 확인하였다.
권귀성(Kwisung Kwon),윤진원(Jinwon Yun),손인석(Inseok Sohn),서영교(Yongkyo Seo),유상석(Sangseok Yu) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集B Vol.39 No.2
무동력펌프의 일종인 이젝터는 압력을 갖는 유체를 노즐에서 분사하여 주위의 유체를 흡입 후 혼합유체를 외부 동력 없이 송출하는 장치이다. 구조가 간단하고 고장이 적어 여러 산업분야에서 이용되고 있으며, 자동차 산업에서는 연료주입용으로도 이용되고 있다. 대부분 이젝터는 가스상을 사용하기 때문에, 가스상 이젝터는 오래전부터 연구되어 왔다. 액체상 이젝터는 그 용도에 비해 아직 연구가 활발하지 못하다. 가스상 이젝터와 달리, 액체상 이젝터는 노즐목에서 부분적인 압력강하에의한 공동현상이 발생되고 이러한 공동현상은 부품파손을 유발하며, 소음을 발생시키는 원인이 되고 있다. 본 연구는 액체-액체상 이젝터의 최대 유량비와 공동현상 발생영역 비교를 위해 5가지 인자를 변경하여 2차원 축대칭 전산해석을 진행하였다. 액체 이젝터의 공동현상에서는 특히 노즐각도가 중요한 역할을 하였으며, 유량비 성능 특성은 혼합챔버각도 35°가 가장 유리한 것으로 판단된다. 이를 통해 공동 현상을 최소화시키면서 성능 최적화를 달성할 수 있는 조합을 얻을 수 있음을 확인하였다. An ejector is a type of non-powered pump that is used to supply a secondary flow via the ejection of a primary flow. It is utilized in many industrial fields, and is used for fueling the vehicle because of less failures and simple structure. Since most of ejectors in industry are gas-to-gas and liquid to gas ejector, many research activities have been reported in optimization of gas ejector. On the other hand, the liquid ejector is also applied in many industry but few research has been reported. The liquid ejector occurs cavitation, and it causes damage of parts. Cavitation has bees observed at the nozzle throat at the specified pressure. In this study, a two-dimensional axisymmetric simulation of a liquid-liquid ejector was carried out using five different parameters. The angle of the nozzle plays an important role in the cavitation of a liquid ejector, and the performance characteristics of the flow ratio showed that an angle of 35° was the most advantageous. The simulation results showed that the performance of the liquid ejector and the cavitation effect have to be considered simultaneously.
한재영(Jaeyoung Han),윤진원(Jinwon Yun),김성수(Sung-Soo Kim),유상석(Sangseok Yu),임석연(Seokyeon Im) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
The stringent emission regulation and future shortage of fossil fuel motivate the research of alternative powertrain. In this study, a system of proton exchange membrane fuel cell has been modeled to analyze the performance of the fuel cell system for automotive application. The model is composed of the fuel cell stack, air compressor, humidifier, and intercooler, hydrogen supply and thermal management logic which are implemented by using the Matlab/Simulink<SUP>ⓡ</SUP>. A Fuel cell stack model is empirical model but the water transport model is included so that the system performance can be predicted over various humidity conditions. A model of air compressor is composed of motor, static air compressor, and some manifolds so that the motor dynamics and manifold dynamics can be investigated. A thermal management system of automotive PEMFC system is composed of fan/motor assembly, coolant passages, detail radiator, and cooling pump/motor. Motor assemblies of fan and pump are used to explore control strategy of the thermal management system. The control algorithm was evaluated with the PEMFC system model so that the system can be operated at desired temperature. In our study, the reference temperature of a fuel cell stack is set to 348.15 K considering the durability, and safety margin under transient operation. In conclusion, the PEMFC system with load change operation has to be controlled with feedback controlled thermal management system to ensure proper operating temperature.