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NTIS 바로가기한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, v.24 no.2, 2019년, pp.51 - 57
김동환 (한양대학교 대학원 융합기계공학과) , 박준규 (한양대학교 부설 산업과학연구소) , 강정호 (자동차부품연구원) , 문성준 (자동차부품연구원) , 박성욱 (한양대학교 기계공학부)
In this study, the spray atomization characteristics of urea injector used in SCR system for construction machinery was analyzed, and the uniformity index at the front of mixer and NOx conversion efficiency were evaluated through numerical analysis. Spray visualization and droplet size/velocity meas...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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직분사 디젤 엔진의 단점은 무엇인가? | 직분사 디젤 엔진은 높은 열효율 및 출력 덕분에 농기계 및 건설 기계 등 많은 엔진 분야에서 각광받아왔지만 고온의 조건에서 연소가 이루어져 NOX (질소산화물) 및 PM (입자상 물질)이 발생하는 단점이 있다. 이러한 배출가스 오염 물질을 규제하기 위해 최근 Euro 6, Tier 4와 같이 국제적으로 배기 규제가 강화되고 있다. | |
질소산화물 저감에는 어떤 전략 마련이 필요한가? | 최근 많은 연구에서 PM의 경우 Diesel Particulate Filter(DPF) 설치를 통해 약98% 이상의 저감(1-3)을 보이는 반면, 질소산화물 저감에는 아직 어려움을 겪고 있는 실정이다. 질소산화물 저감에는 요소수 분무의 기본적인 특성을 이해하고 실제 Urea SCR 배기 유동 조건 내의 요소수 분무 특성을 다양한 방법으로 분석해 질소산화물의 변환율을 높이고 암모니아 슬립을 저감하는 최적화된 요소수 분사 전략 마련이 필요하다. 따라서 많은 선행연구들이 질소산화물 저감을 위해 다양한 방법으로 진행되어왔다. |
R. K. Miller, W. C. Haberkamp, K. M. Badeau, Z. G. Liu, R. C. Shirk, and T. Wood, "Design, development and performance of a composite diesel particulate filter", SAE Technical Paper0148-7191, 2002.
A. G. Konstandopoulos, M. Kostoglou, E. Skaperdas, E. Papaioannou, D. Zarvalis, and E. Kladopoulou, "Fundamental studies of diesel particulate filters: transient loading, regeneration and aging", SAE Technical Paper0148-7191, 2000.
J. H. Johnson, S. T. Bagley, L. D. Gratz, and D. G. Leddy, "A review of diesel particulate control technology and emissions effects-1992 horning memorial award lecture", SAE Transactions, pp. 210-244, 1994.
J. Oh and K. Lee, "Spray characteristics of a urea solution injector and optimal mixer location to improve droplet uniformity and NOx conversion efficiency for selective catalytic reduction", Fuel, Vol. 119, pp. 90-97, 2014.
A. Spiteri et al., "Comparative analysis on the performance of pressure and air-assisted urea injection for selective catalytic reduction of NOx", Fuel, Vol. 161, pp. 269-277, 2015.
D. Ju, J. Fang, T. Zhang, X. Qiao, J. Xiao, and Z. Huang, "High-speed shadow imaging in internal flow pattern and macroscopic characteristics of a R134a flash-boiling spray discharged through a vertical twin-orifice atomizer", International Journal of Multiphase Flow, Vol. 75, pp. 224-236, 2015/10/01/ 2015.
V. Praveena and L. J. Martin, "Design Optimization of Urea Injectors and Mixers in a Compact SCR System", SAE Technical Paper0148-7191, 2018.
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 Technical Paper0148-7191, 2005.
Weltens, H., Bressler, H., Terres, F., Neumaier, H., and Rammoser, "Optimisation of catalytic converter gas flow distribution by CFD prediction", SAE Technical Paper, 1993.
LEFEBVRE, Arthur H. and MCDONELL, Vincent G. Atomization and sprays. CRC press, 2017.
CHO, Y. S., et al. "Urea-SCR system optimization with various combinations of mixer types and decomposition pipe lengths", International Journal of Automotive Technology, 2014, 15.5: 723-731.
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