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대형 디젤 엔진의 연료 분사 노즐 형상이 NOx 발생량 및 연료소비율에 미치는 영향 연구
A Study on the Optimization of Fuel Injection Nozzle Geometry for Reducing NOx Emission in a Large Diesel Engine 원문보기

韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers, v.28 no.7 = no.114, 2004년, pp.1123 - 1130  

김기두 (현대중공업 산업기술연구소 엔진연구실) ,  하지수 (현대중공업 산업기술연구소 엔진연구실) ,  윤욱현 (현대중공업 산업기술연구소 엔진연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Numerical simulations have been carried out to investigate the effect of nozzle hole geometry on the combustion characteristics of the large diesel engine. 6S90MC-C. Spray and combustion phenomena were examined numerically using FIRE code. Wane breakup and Zeldovich models were adopted to describe t...

주제어

#연료분사방향   #노즐 홀 직경   #액적분열모델   #연비   #질소산화물  

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

문제 정의

  • 본 연구에서는 대형 디젤 기관인 6S 90 MC-C에대해 3차원 연소 해석을 수행하여 실험결과와 비교를 통해 신뢰성을 평가하였다. 또한 연료 노즐의 분사방향 및 노즐 홀 지름에 따른 엔진 연소 및 성능 특성을 검토하여 연료소비율과 NOx 발생량이 최적화되는 노즐 형상을 도출하였다.

가설 설정

  • 대부분의 이론 당량비및 연료가 희박한 화염에서는 OH의 발생이 매우 작기 때문에 Zeldovich 메카니즘의 (7)식은 무시할 수 있다. 그리고 열적 NO가 생성되는 시간은 연소가 일어나는 시간보다 매우 느리기 때문에 연소 및 NO 생성 과정은 분리될 수 있다고 가정할 수 있다. 이 가정이 사용되면 (5)와 (6)식은 부분 평형 (partial equilibrium)있다고 할 수 있고 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.
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참고문헌 (11)

  1. Reitz, R. D., 'Modeling Atomization processes in High-Pressure Vaporizing Sprays,' Atomization and Spray Technology, vol. 3, 1987, pp. 309-33 

  2. Reitz, R.D. and Diwakar, R., 'Structure of High-Pressure Fuel Sprays,' SAE paper 870598, 1987 

  3. Kim, J. Y., Yoon. W.H. and Ha, J.S., 'A Study on the Numerical Prediction of Heat Release Rate and NOx Production in Medium-Speed Marine Diesel Engines,' ASME ICED/RTD Fall Technical Conference, Erie, Pennsylvania, 2003, p. 137 

  4. Senda, J., Kobayashi, M., Iwashita, S., and Fujimoto, H., 'Modeling on Diesel Spray Impinging on Flat Wall,' Int. symposium COMODIA 94, 1994, pp. 411-416 

  5. Senda, J., Kobayashi, M., Iwashita, S., and Fujimoto, H., 'Modeling of Diesel Spray Impingement on a Flat Wall,' SAE paper 941894, 1994 

  6. Schiller, L. and Naumann, A. Z., VDI 77, 1993, pp. 318-320 

  7. Dukowicz, J.K., 'Quasi-steady droplet change in the presence of convection, informal report Los Alsmos Scientific Laboratory,' LA7997-MS 

  8. Dukowicz. J. K., 'A Particle-Fluid Numerical Model for Liquid Spray,' J. Compo. Physics, vol. 35, 1980, pp. 229-253 

  9. Theobald, M.A. and Cheng, W.K., 'A Numerical Study of Diesel Ignition,' Energy-sources technology conference and exhibition, 87-FE-2, 1987 

  10. Magnussen B.F. and Hjertager B,B., On Mathematical Modeling of Turbulent Combustion with Special Emphasis on Soot Formation and Combustion,' Sixteenth International Symposium on Combustion, 1977 

  11. Gosman, A. D. and Ioannides, E., 'Aspects of Computer Simulation of Liquid-Fueled Combustors,' AIAA, 1981. pp. 81-323 

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