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제안 방법
- 지배방정식으로 Continuity, Momentum, Energy, Species Equation을 적용하였다. 격자는 ICEM CFD를이용하여 약 420만개의 Tetrahedral 격자를 구성하였고, Fluent 의 Polyhedral 기능을 활용하여 약 100만개의 Polyhedral 격자로 해석을 진행하였다.
- 선행되어 수행된 열정산 연구로 엔진 부하 별 SCR 운전 유량 및 온도조건을 도출하였다. 유동의 Residence time이 가장 짧을 것으로 예상되는 100% 부하 조건에서 유동 균일도를 만족하는 형상을 선정한 다음, 농도 균일도 측면에서 가장 불리할 것으로 판단되는 20% 부하 조건에서 해석을 진행하여 도출 형상의 적절성을 판단하였다.
- 연구를 통해 요구되는 유동 및 농도 균일도를 만족시키는 Static Mixer와 Guide Vane의 구성을 찾았다. 형상의 변수로는 Guide Vane 각도, 높이, 간격, Static Mixer의 위치 및 개수, 간격, AIG 이후의 유동 거리 등을 선정하여 형상을 수정하였다.
- 선행되어 수행된 열정산 연구로 엔진 부하 별 SCR 운전 유량 및 온도조건을 도출하였다. 유동의 Residence time이 가장 짧을 것으로 예상되는 100% 부하 조건에서 유동 균일도를 만족하는 형상을 선정한 다음, 농도 균일도 측면에서 가장 불리할 것으로 판단되는 20% 부하 조건에서 해석을 진행하여 도출 형상의 적절성을 판단하였다. 도출된 경계조건은 Table 1에 표시하였다.
- 이번 연구에서는, 이러한 가스들의 혼합과 촉매전단의 유동균일화를 위해 기존에 고안된 Static Mixer 및 Guide Vane 을 적용하여, CFD를 이용한 방법으로 목표로 한 유속 및 농도 균일도를 만족시키는 설계안을 도출하였고, 성능을 확인하였다. 해석 프로그램은 FVM(Finite Volume Method)을 적용한 열유동 해석 상용툴인 ANSYS Fluent 15.
- 연구를 통해 요구되는 유동 및 농도 균일도를 만족시키는 Static Mixer와 Guide Vane의 구성을 찾았다. 형상의 변수로는 Guide Vane 각도, 높이, 간격, Static Mixer의 위치 및 개수, 간격, AIG 이후의 유동 거리 등을 선정하여 형상을 수정하였다.
데이터처리
- 이번 연구에서는, 이러한 가스들의 혼합과 촉매전단의 유동균일화를 위해 기존에 고안된 Static Mixer 및 Guide Vane 을 적용하여, CFD를 이용한 방법으로 목표로 한 유속 및 농도 균일도를 만족시키는 설계안을 도출하였고, 성능을 확인하였다. 해석 프로그램은 FVM(Finite Volume Method)을 적용한 열유동 해석 상용툴인 ANSYS Fluent 15.0을 사용하고. 지배방정식으로 Continuity, Momentum, Energy, Species Equation을 적용하였다.
이론/모형
- SCR 촉매 전단의 유동 균일도를 정량적으로 평가하기 위하여 Coefficient of Variation (CV) 값을 이용하였다. CV 값은 다음과 같은 방법으로 도출 할 수 있다.
- 0을 사용하고. 지배방정식으로 Continuity, Momentum, Energy, Species Equation을 적용하였다. 격자는 ICEM CFD를이용하여 약 420만개의 Tetrahedral 격자를 구성하였고, Fluent 의 Polyhedral 기능을 활용하여 약 100만개의 Polyhedral 격자로 해석을 진행하였다.
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