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NTIS 바로가기한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.18 no.3, 2010년, pp.60 - 68
김동균 (한남대학교 대학원) , 윤천석 (한남대학교 기계공학과)
In order to understand the flow and filtration characteristics in a wall-flow type DPF(Diesel Particulate Filter), 0-D, 1-D, and 3-D simulations are preformed. In this paper, three model are explained and validated with each other. Based on the comparisons with 1-D and 3-D results for the steady sta...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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wall-flow type DPF 채널에서 1차원과3차원 CFD 해석을 통하여 속도 분포를 비교하여 얻은 결론은 무엇인가? | 1) 표면포집을포함할때는, 포함하지않을때보다 시간이 60분 경과한 후 압력강하가 최대 700 Pa 의 차이를 보였다. 이는 전체 배압의 10%로 PM 의 포집량과 비교해 보면 표면포집은 압력강하 에큰 영향을 주지 않는다. 2) 60분간 약 15%의 PM만이 필터 벽면에서 포집되고 대부분의 PM이 필터 표면에 포집되었다 . 약 20분 후, 내부포집은 기능을 상실하였다. 3) 입구채널에서 속도가 감소하면서 압력이 증가 했고, 출구채널 속도 증가는 압력강하를 발생 시켰다. 필터 전체압력강하의 대부분은 출구채 널에서 발생한다. 4) 벽면속도를 예측할 때, 3차원 CFD 해석은 1차원 결과보다 입구와 플러그가 장착된 출구에서 실제 현상을 유추할 수 있었다. 이러한 3차원 현상은 필터의 재생과정 후에 내부에 축적되는 ash관련연구에적용 가능하다. 5) 필터 채널 내부에서 축방향 속도분포는 1차원과 3차원 CFD 해석 결과 차이가 별로 없지만, SiC 필터의경우가EX-80 100/17보다민감한것은필터재료의특성인투과성에 기인한다. 6) 0-D 총괄변수모델에서 얻은 필터의 투과성을 3차원CFD 모델에연동시킨결과, 시간변화에따른 압력강하가 비교적 일치하는 것으로 보아 본 연구에서 제안한 연계방법은 물리적으로 타당하다. | |
PM은 어떤 물질인가? | 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질인 PM을 효율적으로 포집하는 DPF는 상당한 양의 PM을 짧은 시간 안에 포집해야 하지만, 동시에 필터의 채널에 PM이 축적됨에 따라 압력강하가 발생한다. DPF와 차량엔진을 적절히 운영하려면 DPF의 포집효율을 유지해야 하므로, 포집된 PM을 고온에서 주기적으로 태우는 재생과정을 반복해야 한다. | |
DPF의 필터에 PM이 축적됨에 따라 발생하는 현상은? | 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질인 PM을 효율적으로 포집하는 DPF는 상당한 양의 PM을 짧은 시간 안에 포집해야 하지만, 동시에 필터의 채널에 PM이 축적됨에 따라 압력강하가 발생한다. DPF와 차량엔진을 적절히 운영하려면 DPF의 포집효율을 유지해야 하므로, 포집된 PM을 고온에서 주기적으로 태우는 재생과정을 반복해야 한다. |
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