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과산화수소/케로신 점화용 분사기 설계 및 분무특성에 관한 연구
김보연(Boyeon Kim),황오식(Ohsik Hwang),이양석(Yangsuk Lee),고영성(Youngseong Ko),김유(Yoo Kim),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
본 연구에서는 케로신/과산화수소 점화용 분사기의 설계/제작하여 분무특성에 관한 연구를 수행하고자 하였으며, 이에 앞서 촉매점화방식으로 적용할 때 가장 적합한 분사기를 설계하고자 하였다. 설계/제작된 분사기를 수류시험을 통해 질량 유량 및 분산각을 측정하였다. 그 결과 케로신의 목표 질량유량(12.88g/s)은 설계 차압과 같은 차압인 3 bar에서 측정되었으며, 이 때 분산각은 40˚임을 확인하였다. 또한 과산화수소의 목표 질량 유량(94.39g/s)은 설계 차압(3 bar) 보다 작은 1 bar에서 측정됨을 확인하였다. This study was performed to design of H2O2/Kerosene catalyst ignition injector and cold flow test to measure the mass flow rate and spray angle. Mass flow rate and spray angle were measured by designed injector through cold flow test. Result of test kerosene mass flow rate was measured 12.88 g/s and 40 deg of spray angle at pressure drop 3 bar as same as design point. And hydrogen peroxide was measured 94.39 g/s at pressure drop 1 bar smaller than design point.
대형가스터빈용 단일 압력 선회식 연료분사기의 분무 특성 및 성능 평가
석정민(Jungmin Seok),정한진(Hanjin Jeong),최인찬(Inchan Choi),김재호(Jaiho Kim),이상훈(Sanghoon Lee) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
대형 가스터빈 연소기 구성품인 단일 압력선회식 연료분사기(Pressure swirl simplex liquid injector)를 설계, 분무특성 및 성능을 시험을 통해 평가하였다. 공급 압력 대비 분무 유량을 측정하여 설계점 기준 분무유량과 비교하였으며 섀도우그래프(Shadowgraph)를 통해 분무가시화이미지를 기록, 분무의 형상을 정성적으로 파악하고 분무각을 측정하였다. 시험 결과 동일한 공급압력 대비 측정된 분무 유량은 설계점 기준 유량과 거의 일치하여 설계 및 제작의 정합성이 확인되었으며 섀도우그래프 이미지를 통해 연료분사기의 분무형상을 파악하고 설계 의도된 분무각이 나타남을 확인할 수 있었다. 이를 기반으로 향후 PDA(Phase Doppler Anemometry)를 통한 분무측정을 통해 보다 구체적인 연료분사기의 분무 성능 및 특성을 파악할 수 있을 것으로 기대된다. As a component development of heavy duty industrial gas turbine combustor development program, pressure swirl simplex injector was designed and tested to figure out spray characteristics and performance. Injector flow rate as a function of pressure drop was measured and compared to the design target. Also spray shape was analyzed qualitatively and spray cone angle was measured from spray visualization image using shadowgraph. The flow test result showed that the injector was designed and manufactured correctly according to the design target and spray cone angle was measured from shadowgraph result. As a next step, PDA (Phase Doppler Anemometry) measurement is planned to figure out more specific spray performance and characterization.
500bar 급 GDI 고압인젝터의 유량 및 거시적 분무 특성
유영수(Young Soo Yu),정민욱(Minuk Jeong),양승호(Seungho Yang),박성욱(Sungwook Park) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
최근 자동차에서 배출되는 배기가스인 CO<sub>2</sub> 및 미세먼지에 대한 배기규제가 점차 강화되고 있다. 이런 강화되고 있는 배기규제를 대처하기 위해 연소와 배기에 영향을 미치는 최적의 연료 분사 시스템의 개발이 필요하다. 지금 현재 국내 출시된 GDI 자동차에 적용되어 있는 연료 분사 시스템은 최대 250bar 연료 분사 시스템을 적용하고 있으며, 국내ᆞ외 시장 규제상황 및 국내 자동차산업 경쟁력 제고를 위해 350bar 및 500bar와 같은 고압 인젝터의 개발되고 있다. 하지만 아직 500bar 급 GDI 고압 인젝터의 유량 특성 및 분무 특성에 대한 연구는 부족한 현황이다. 따라서 본 연구에서는 최근 강화되는 배기규제와 자동차에서 배출되는 미세먼지 문제를 해결하기 위한 엔진 효율 향상 및 미세먼지(PN)을 저감하기 위해 고효율 소형 엔진의 연소에 가장 영향을 미치는 고압 인젝터의 유량 특성 및 분사 압력에 따른 분무 액적의 도달거리 및 분무각 등의 거시적 분무 특성을 연구하였다. 연구에 사용한 고압 인젝터는 비자성체를 적용한 인젝터와 적용하지 인젝터를 대상으로 연구를 수행하였다. 연구방법으로 유량 특성을 파악하기 위해 정밀저울을 이용하여 인젝터에서 분사되는 연료량을 측정하였으며, 고압 인젝터의 단분사 및 다단분사 시 인젝터 열림 및 닫힘시간 및 최대 유량구간을 파악하기위해 Bosch 장관법을 이용하여 분사율 실험을 진행하였다. 또한, 고압 인젝터의 단분사 및 다단분사의 거시적 분무특성을 파악하기 연료 액상을 측정하는 Mie-scattering 기법을 적용하여 분무발달 이미지를 측정하였으며, 측정한 이미지는 MATLAB image processing을 이용하여 시간에 따라 정리하였다.
김동건(Dong-Keon Kim),김봉환(Bong-Hwan Kim),신선빈(Sun-Bin Shin) 한국기계가공학회 2011 한국기계가공학회지 Vol.10 No.2
The purpose of this paper is to design a hydraulic actuator to operate under high pressure conditions. The flow characteristics under design conditions of hydraulic actuator were numerically conducted by commercial fluid dynamic code(ANSYS CFX V11). The numerical analysis was performed by transient technique according to the variation of stroke times, which was changed from 0 to 1 second by interval of 0.01. Turbulence model, k-ω SST was selected to secure more accurate prediction of hydraulic oil flow. The ICEM-CFD 11 and CFXMesher, reliable grid generation software was also adapted to secure high quality grid necessary for the reliable analysis. According to the simulation results, the flow rate which was supplied to the hydraulic actuator was 30.4 l/minmin. These results are in good agreement with design results within 3.5% error.
이덕구(Lee Deok-Gu),조행훈(Cho Haeng-Hoon),조남철(Cho Nam-Cheol),이채문(Lee Chae-Moon) 한국태양에너지학회 2009 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11월
The generation of electric power and plant facilities have been attempting to improve energy efficiency with many efforts as those being basis of our country's economy. In particular, the CHP(Combined Heat Power plant) system, is producing the electricity and process steam, has generally been using for the cogeneration plants. When CHP system operates, the steam has to maintain the high temperature and high pressure in order to have high efficiency of electric power production as much as possible. In addition, the exhausted steam from the turbine has to reform proper temperature to use the needed process. The major purpose of desuperheater is that the superheated steam changes into the saturated steam because it is more efficient and suitable for using the process, furthermore, it is more convenient and stable regarding the process temperature control. The design of the desuperheater obtained through the experiment and preceding analysis. This paper is verified by analysis that water spray nozzle(Φ=28㎜) shows the best ability under the real power plant condition.