$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

냉간시동시 자동차용 저온활성촉매의 성능 향상을 위한 수치적 설계
Numerical Design of Light-off Auto-Catalyst for Reducing Cold-Start Emissions 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.24 no.9 = no.180, 2000년, pp.1264 - 1276  

정수진 (한양대학교 대학원 기계공학과) ,  김우승 (한양대학교 기계산업공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Light-off catalyst has been used for minimization of cold-start emissions. Improved cold-start performance of light-off catalyst needs the optimal design in terms of flow distribution, geometric surface area, precious metal loading, cell density and space velocity. In this study, these influential f...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • Gas Ignition System)과 같은 신기술들을 개발하여 왔다.(1) 이러한 기술들은 모두 촉매변환기의 웜업 특성을 향상시켜 활성화에 도달하는데 걸리는 시간을 최소화하기 위한 것이다. 이는 FTP-75의 시험 주행중 총 배출물중 60-80% 가 초기 100~200초의 냉간 운전 시 배출되기 때문이다.
  • 또한 높은 열전달 계수를 얻기 위하여 여러가지 채널 형상들이 개발되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 저온활성 촉매변환기의 효율을 甘대화하기 위하여 Fig. 9에 나타낸 것과 같이 기본 모델과 동일한 체적의 변환기에 2 가지의 각기 다른 셀밀도 및 GSA를 지닌 담체를 조합한 3가지의 이 중 담체형 촉매변환기(double substrate catalyst)를 제안하여 동일 운전조건에 대한 각각의 모델의 활성화 성능울 비교하고자 한다. Fig.
  • 3에서 확인할 수 있듯이 대부분의 주요 화학반응은 모노리스 입구영역에서 일어나며 이 부분에서의 활발한 화학반응을 통한 충분한 화학반응 열량의 하류로의 대류이송이 빠른 활성화를 얻을 수 있는 주된 요인이다. 따라서 높요 농도의 귀금속 촉매를 모노리스의 상류부분에 도포함으로써 냉간시농시 활성화 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
  • 본 연구에서는 V6 엔진에 장착된 저온활성 촉매변환기를 3차원 유동특성 및 모노리스 내의 화학반웅을 포함한 열 및 물질전달을 고려한 수치적 기법 (*) M 을 이용한 해석을 통해 귀금속 촉매의 분포형상과 셀밀도, 그리고 촉매의 체적이 저온 활성 촉매변환기의 성능에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 또한 이러한 해석 결과를 통하여 저온 활성 촉매 변환기의 효율을 극대화 시킬 수 있는 설 계방안을 제 안하였다.
  • 본 연구에서는 저온활성촉매변환기외 성능향상 올 위하여 물질 및 화학적 해석과 3차원 열, 유동 해석을 통합적으로 수행하여 귀금속 촉매의 축 방향 분포 패턴이 활성화 성능에 미치는 영향에 대해서 연구하였으며 셀밀도 및 GSA와 같은 기하학적 특성이 다른 3가지의 모노리스를 조합하여 활성화 성능을 극대화 할 수 있는 설계 방법을 제안하였다. 본 연구에서 얻은 결론은 아래와 같다.
  • 요약하였다. 본 연구에서는 활성화촉매변환기의 모노리 스의기하학적 물성치(셀밀도, GSA, 채널 직경) 변화에 따른 활성화 성능을 해석하기 위하여 Table 4와 같이 3가지의 경우의 모노리스를 해석하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (21)

  1. 井上悳太, 近村銅司, 1997, '自動車原動機の環境對應妓術,' 朝倉書店, pp. 50-63 

  2. 崔柄喆, 金大中, 孫建奭, 李貴榮, 1998, '低公害 動車のためのCCC(Close-Coupled Catalyst) システムの許價,' 自動車技術會論文集, Vol. 29, No.3, pp. 25-30 

  3. Oh, S. H., 1982, 'Transients of Monolithic Catalytic Converters: Response on Step Changes in Feed Stream Temperature as related to Controlling Automobile Emissions,' Industrial & Engineering Chemistry Production Development, Vol. 21, No. 29, pp. 29-37 

  4. Psyllos, A. and Philipppopoulos, C., 1993, 'Performance of a Monolithic Catalytic Converter Used in Automotive Emission Controll: The Effect of a Longitudinal Parabolic Active Metal Distribution,' Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 32, pp. 1555-1559 

  5. Baratti, R., 1990, 'Optimal Activity Distribution in Nonuniformly Impregnated Catalyst Particles: Numerical Analysis,' Chemical Engineering Science, Vol. 45, No. 6, pp. 1643-1646 

  6. Baratti, R., Hua Wu , Massimo Morbidelli and Arvind Varma,1993, 'Optimal Catalyst Activity Profiles in Pellets- X. The Role of Catalyst Loading,' Chemical Engineering Science, Vol. 48, No. 10, pp. 1869-1881 

  7. Stefano Melis and Arvind Varma,1997, 'Optimal Distribution of Catalyst for a Case involving Heterogeneous and Homogeneous Reactions,' Chemical Engineering Science, Vol. 52, No. 2, pp. 165-169 

  8. Baratti, R. and Feckova, V., 1997, 'Optimal Catalyst Activity Profiles in Pellets. II. The Case of Multiple-Step Distributions,' Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 36, pp. 3416-3420 

  9. Tronci, S., Baratti, R. and Gavriiilidis, A., 1999, 'Catalytic Converter Design for Minimisation of Cold-Start Emissions,' Chemical Engineering Communications, Vol. 173, pp. 53-77 

  10. 馬場直樹, 大澤克幸, 1996, '觸媒暖機科程における界溫及び?化擧動の解析,' 自動車技術曾論文集, Vol. 27, No.3, pp. 59-65 

  11. Jeong, S-J and Kim, W. S., 1998, 'A Numerical Approach to Investigate Transient Thermal and Conversion Characteristics of Automotive Catalytic Converter,' SAE Paper 980881 

  12. 정수진, 김우승, 1999,'자동차용 촉매변환기의 최적설계를 위한 열 및 유동특성에 대한 수치적 연구,' 대한기계학회논문집 B권, 제23권, 제7호, pp. 841-855 

  13. 정수진, 김우승, 1999, '유동특성을 고려한 촉매변환기의 활성화(Light-Off) 성능에 관한 연구,' 자동차공학회논문집, 제7권 제5호, pp. 107-120 

  14. Jeong, S-J and Kim, W. S., 2000, 'Three-Dimensional Numerical Study on the Use of Warm-Up Catalyst to Improve Light-Off Performance,' SAE Paper 2000-01-0207 

  15. Paul Day J. and Socha, L. S., 1988, 'Impact of Catalyst Support Design Parameters on Automotive Emissions,' SAE Paper 881590 

  16. Paul Day J. and Socha, L. S., 1991, 'The Design of Automotive Catalyst Supports for Improved Pressure Drop and Conversion Efficiency,' SAE Paper 910371 

  17. Khalfi, A., Marcuccilli, F., Brilhac, J. F., Brillard, A. and Gilot, P., 1996, 'Behaviour of Three-Way Catalysts : Comparison between High-Cell Density Catalytic Converters and Conventional Ones,' Bull. Soc. Belg. Vol. 105, No.9, pp. 519-526 

  18. Lai, M. C. and Kim, J. Y., 1991, 'Three-dimensional Simulation of Automotive Catalytic Converter Internal Flow,' SAE Paper 912372 

  19. Vortuba, J., Mikus, O., Khue Nguen, Hlavacek, V. and Skrivanek, J.,1975, 'Heat and Mass Transfer in Honeycomb Catalysts-II,' Chemical Engineering Science, Vol. 30, pp. 201-206 

  20. STAR-CD Version 3.0 Mannual, 1997, Computational Fluid Dynamics Ltd. 

  21. Kim, Jeong-Yeol, 1993, 'Flow Distribution and Pressure Drop in Diffuser-Monolith Flows: Implications to the Automotive Catalytic Converter Design,' Ph.D Thesis, Wayne State University, pp. 52-57 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로