정상 유동 장치에서 실린더 행정길이 변화에 따른 유동 특성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 실린더 행정 길이 변화와 밸브 양정변화에 따라 실린더 내부 유동 특성 변화를 측정하였다.
본 연구를 위한 정상유동 장치에는 충격식 와류 측정기와, 입자영상유속계(particle image velocimetry,PIV)를 사용하였으며, 흡입 밸브 고정 장치를 사용하여 밸브 양정에 변화를 주었고, 실린더 어댑터를 사용하여 실린더내부 행정 길이 변화에 따른 유동변화를 주었다.
일반적으로 흡입유동 측정 위치를 흡입 밸브로부터 1.75B(stroke-bore ratio)에서 실시하는 것이 보통이다. 본 연구에서는 와류 크기를 확인하는 것뿐만 아니라, 실린더 행정 길이 변화에 따라 와류에 미치는 영향을 확인하고자 한다.
와류 측정은 흡입 밸브로부터 1.75B ~ 4.5B 거리까지 실린더 행정 길이를 변화시키며 충격식 와류 측정기로 측정하였다. 그리고 동일한 조건에서 PIV를 사용하여 흡입 유동장을 가시화 하였다.
실린더 행정 길이 변화와 흡입 밸브 양정 변화에 따른 흡입 유량의 변화를 정확하게 확인하기 위하여, 흡입 유량계를 설치하여 동일한 유량에서의 와류 변화를 확인 하였고, 이때 대기압과 실린더 내부의 압력차는 15〃 H2O로 일정하게 유지하게 하였다.
위와 같은 실험 조건하에서 흡입 밸브로부터 발생한 흡입 유동 즉 와류는 실린더 행정길이와 밸브 양정에 따라 증감되었지만, 4.5B 이후에는 안정적인 와류 측정이 이루어짐을 확인하였다.
그리고 연소실 내부 유동 측정 방법 중, 하나인 PIV를 이용하여 실린더 내부 유동 특성을 나타내는 와류와 텀블을 측정하였다.

목차 (Table of Contents)

• 요 약 ⅰ
• List of Tables ⅱ
• List of Photos ⅲ
• List of Figures ⅳ
• Nomenclature ⅵ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구배경 1
• 2. 연구목적 3
• Ⅱ. 실험장치 및 방법 4
• 1. 실험장치 4
• 2. 실험조건 및 방법 18
• Ⅲ. 결과 및 고찰 23
• 1. 와류 특성 23
• 2. 실린더 내부유동 가시화 29
• Ⅳ. 결론 44
• 참고문헌 45
• ABSTRACT 47
• 감사의 글 48