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분사노즐 출구 각도 변화가 분사특성에 미치는 영향에 관한 계산적 고찰
Computational Study on The Effect of Injection Nozzle Hole Exit Angle Variation on Injection Characteristics 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.36 no.8, 2012년, pp.997 - 1002  

김주연 (한국해양대학교 대학원 기계공학과) ,  박권하 (한국해양대학교 기계에너지시스템공학부) ,  이승호 ((주)신원 미크론)

초록
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박용기관에서의 배기규제는 단계별로 강화되고 있으며 연소실 내외의 종합대책이 요구되고 있다. 기관 내부의 연소 특성은 배기배출 특성과 밀접한 관계가 있으며 분사밸브의 노즐과 노즐 홀 특성은 연소에 중요한 영향을 미친다. 분무 특성을 향상시키기 위한 노즐에 관한 연구는 입구형상, 직경 등에 집중되고 있으며, 노즐 출구의 형상에 대해서는 연구가 부족하다. 본 연구에서는 노즐 출구의 형상을 0도에서 90도까지 변화시키면서 계산을 수행하였다. 분사 압력, 질량유량, 유속, 유동특성 등을 종합하였을 때 노즐 출구 각도를 30도와 60도 사이로 하였을 때가 가장 효과적일 것이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Emission regulations have been strengthened step by step for marine engines. A noble measure is required both inside and outside of the combustion chamber. The combustion characteristics in cylinder have a very close relationship with the exhaust emission characteristics. Injection valve and nozzle ...

주제어

#분무특성   #노즐 형상   #디젤기관  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 많은 연구에도 불구하고 노즐 출구의 형상에 대한 연구는 거의 없다. 본 연구에서는 MAN L27/38용 분사 노즐의 출구에 개도 각을 준 경우의 분사 특성을 수치 해석적으로 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디젤 기관의 단점은 무엇인가 특히 큰 출력을 요구하는 대형 트럭이나, 건설 장비, 선박, 발전용 및 산업용으로 널리 쓰이며 현재는 디젤 기술이 많이 발달되었기 때문에 중소형 차량용으로 공급 되고 있다. 하지만 디젤 기관은 가솔린 기관과는 달리 대기 환경 보전법에 의하여 엄격한 규제를 받고 있으며, 특히 질소 산화물과 매연 미립자의 배출에 대한 규제는 매우 강화되고 있다. 강화되는 배기규제를 만족하기 위하여 연소에 매우 중요한 역할을 하는 연료 분사에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
디젤엔진의 분무 특성은 어떠한 것에 영향을 미치는가 디젤엔진의 분무 특성은 혼합기 형성, 연소 및 배출물 형성에 중요한 영향을 미친다. 노즐 내부의 유동은 3차원 특성을 가지고 있으므로 실험만으로는 가시화가 용이하지않다.
디젤 엔진은 어디에 사용되고 있는가 디젤 엔진은 현재 사용되는 어떠한 내연 기관보다 높은 열효율을 가지고 있으며 사회 전반적으로 가솔린 기관과 함께 가장 많이 사용되는 기관이다. 특히 큰 출력을 요구하는 대형 트럭이나, 건설 장비, 선박, 발전용 및 산업용으로 널리 쓰이며 현재는 디젤 기술이 많이 발달되었기 때문에 중소형 차량용으로 공급 되고 있다. 하지만 디젤 기관은 가솔린 기관과는 달리 대기 환경 보전법에 의하여 엄격한 규제를 받고 있으며, 특히 질소 산화물과 매연 미립자의 배출에 대한 규제는 매우 강화되고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. W.-H. Yoon, B.-S. Kim, and S.-H, Ryu, et al, "Effect of fuel nozzle configuration on the reduction of NOx emission in medium-speed marine diesel engine", Conference of the Korean Society of Marine Engineering, Nov. 01, pp. 13-14, 2005 (in Korean). 

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  3. K.-S. Cha, W.-I. Chung, and C.-G. Park, "A study on spray behaviors with variation of nozzle diameter in the diesel combustion chamber", Transactions of Korean Society of Automotive Engineers, vol. 8, no. 3, pp. 18-27, 2000 (in Korean). 

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  5. F.J. Salvador, J.V. Romero, and M.D. Rosello, "Influence of biofuels on the internal flow in diesel injector nozzles", Elsevier Mathmatical and computer Modeling vol. 54, no. 54, pp. 1699-1705, 2011. 

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  7. C. Acroumanis, M. Gavaises, J. M. Nouri, E. Wahab and R. Horrocks, "Analysis of the flow in the nozzle of a vertical Multi-Hole diesel engine injector", SAE paper 980811, 1998. 

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  9. B.-H. Kim, K.-H. Ryu, and E.-I. Jung, et al, "Flow and performance analysis of atomizing nozzle", Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, vol. 9, no. 3, pp. 42-48, 2010 (in Korean). 

  10. J.-K. Kim, J.-H. Lee, and H.-B. Chang, "Computational investigation of pintle nozzle flow", Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, vol. 13, no. 2, pp. 35-41, 2009 (in Korean). 

  11. Tommaso Lucchini, Gianluca D'Errico, Daniele Ettorre, "Numerical investigation of the spray-mesh-tubulence interactions for high-pressure, evaporating sprays at engine conditions". Elsivier International Journal of Heat and Fluid Flow, no. 32, pp. 285-297, 2011. 

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