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SCR 시스템의 믹서 구조 특성에 따른 유동 혼합 특성에 관한 연구
The Study on the Effects of Mixer Configurations on Fluid Mixing Characteristics in SCR Systems 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.16 no.6, 2008년, pp.192 - 199  

서진원 (아주대학교 기계공학과 대학원) ,  이규익 (아주대학교 기계공학과 대학원) ,  오정택 (아주대학교 기계공학과 대학원) ,  최윤호 (아주대학교 기계공학과 대학원) ,  이종화 (아주대학교 기계공학부) ,  박진일 (아주대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The key issues for the reduction technologies of the exhaust gas from diesel engine being developed are to reduce particulate matters and NOx. The SCR system is known to be one of the most efficient and stable technologies to remove NOx through the mixing of NOx and urea solution. In the present res...

주제어

#선택적촉매환원   #질소산화물   #믹서   #Schlieren 가시화법   #Sauter 평균거리   #분무모델   #전산유체역학  

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

문제 정의

  • 본 연구는 SCR 시스템의 믹서에 의한 혼합 특성을 실험과 수치해석을 통해 분석하였다. 먼저 실차 상태의 배기관을 모사한 실험리그를 제작하고 Schlieren 가시화법을 이용하여 믹서 설치 유무에 따른 배기가스의 유동 혼합 현상을 가시화하였다.
  • 본 연구에서는 Schlieren 가시화법을 이용하여 믹서 설치 유무에 따른 혼합성을 가시화하고, 수치해석을 통해 믹서의 각도와 개수에 따른 혼합도를 구해 그 영향을 검토하였다. 본 연구 결과를 토대로 다음과 같은 결론을 얻었다.

가설 설정

  • SCR 시스템의 촉매를 포러스 구조로 가정하여 계산하였다. Fig.
  • SCR 시스템의 촉매는 다공성 물질로 되어있다. 이를 위해 포러스 모델을 이용하여 실제 다공성 매질의 투과율 및 관성저항 인자와 같은 특성 값을 갖는 영역으로 가정하여 해석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
질소산화물 저감 기술은 무엇이 있는가? 이중 입자상물질은 DPF(Diesel Particulate Filter trap) 기술의 발달로 약 90%까지 저감하는 수준에 도달했다. 반면 질소산화물에 대해서는 LNT(Lean NOx Traps), LNC(Lean NOx Catalysts) 및 SCR(Selected Catalytic Reduction)과 같은 저감 기술이 제시되고 있으며, 최근 들어 SCR이 가장 유력한 기술로 주목받고 있다. SCR 시스템은 배기가스에 요소(urea-water-solution)를 분사해 질소산화물을 정화하는 장치이다.
SCR 시스템은 어떤 장치인가? 반면 질소산화물에 대해서는 LNT(Lean NOx Traps), LNC(Lean NOx Catalysts) 및 SCR(Selected Catalytic Reduction)과 같은 저감 기술이 제시되고 있으며, 최근 들어 SCR이 가장 유력한 기술로 주목받고 있다. SCR 시스템은 배기가스에 요소(urea-water-solution)를 분사해 질소산화물을 정화하는 장치이다.1)
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. T. V. Johnson, "Diesel Emission Control in Review," SAE 2006-01-0030, 2006 

  2. H, P. Geering, C. H. Onder, M. Elsener and C. M. Schaer, "Control of a Urea SCR Catalytic Converter System for a Mobile Heavy Duty Diesel Engine," SAE 2003-01-0776, 2003 

  3. S. J. Jeong, C. H. Lee, S. J. Lee, W. S. Kim and C. H. Lee, "The Effect of Ammonia and Flow Distribution on DeNox Performance of Urea SCR Catalyst in a Heavy Duty Diesel Engine," Spring Conference Proceedings, pp.229-235, 2007 

  4. G. S. Settles, Schlieren and Shadowgraph Technique, Springer-Verlag, New York, 2001 

  5. FLUENT Users Guide, FLUENT Incorporated, 2006 

  6. P. J. O'Rourke, Collective Drop Eects on Vaporizing Liquid Sprays, Ph. D. Dissertation, Princeton University, Princeton, New Jersey, 1981 

  7. H. Weltens, H. Bressler, F. Terres, H. Neumaier and D. Rammoser, "Optimization of Catalytic Converter Gas Flow Distribution by CFD Distribution," SAE 930780, 1993 

  8. S. J. Jeong, S. J. Lee, W. S. Kim and C. B. Lee, "Simulation on the Optimum Shape and Location of Urea Injector for Urea-SCR System of Heavy-Duty Diesel Engine to Prevent NH3 Slip," SAE 2005-01-3886, 2005 

  9. C. E. Lee and J. H. Kim, "The Effects of Turbulence Intensity on the Thermal NOx Formation of Diffusion Flames," Spring Conference Proceedings, KSAE, pp.669-676, 1997 

  10. J.-W. Han, Y.-S. Jeong and C.-E. Lee, "The Effect of Turbulence Intensity on the NOx Formation of Hydrogen Coaxial Jet Turbulent Diffusion Flames," Trans. of KSME(B), Vol.25, No.2, pp.147-156, 2001 

  11. J. T. Oh, J. W. Seo, K. I. Lee, J. I. Park, Y. H. Choi and J. H. Lee, "Visualization of Urea Mixing Characteristics by Mixer and Diffuser in SCR System," Fall Conference Proceedings, Vol.I, KSAE, pp.326-332, 2007 

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