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A Numerical Study on Combustion and Emission Characteristics in Heavy Duty Diesel Engine with Post Injection

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2014 KSAE / 127-25 pISSN 1225-6382 / eISSN 2234-0149 DOI http://dx.doi.org/10.7467/KSAE.2014.22.1.193 Transactions of KSAE, Vol. 22, No. 1, pp.193-201 (2014)

후분사를 적용한 대형디젤엔진의 연소 및 배기 특성에 관한 수치해석적 연구

최 민 수1)․배 재 옥1)․서 현 욱1)․이 병 화2)․전 충 환*3)

부산대학교 대학원 기계공학부1)․부산대학교 화력발전에너지분석기술센터2)․부산대학교 기계공학부3)

A Numerical Study on Combustion and Emission Characteristics in Heavy Duty Diesel Engine with Post Injection

Minsu Choi

1)

․Jaeok Bae

1)

․Hyunuk Suh

1)

․Byunghwa Lee

2)

․Chunghwan Jeon

*3)

1)

Department of Mechanical Engineering, Graduate School, Pusan National University, Busan 609-392, Korea

2)

Pusan Clean Coal Center, Pusan National University, Busan 609-392, Korea

3)

School of Mechanical Engineering, Pusan National University, Busan 609-392, Korea (Received 14 October 2013 / Revised 4 November 2013 / Accepted 5 December 2013)

Abstract : A numerical study has been carried out to analyze the combustion characteristics in heavy duty diesel engine with post injection for reducing NO emission. For verification of numerical study results, calculated cylinder pressure was matched to experimental data. In this study, post injection timing and amount of post injection were modified as parameters, but the total amount of injection fuel was maintained. As the results, maximum cylinder pressure increases above minimum 2% by post injection and end of pressure curve is decreased rapidly. The more dwell time and amount of post injection fuel are, the more pressure drop occurs. And trade-off relation of NO and soot are appeared. In the results, NO was reduced without deterioration of cylinder pressure under condition of 10° CA dwell time and main 60%, post 40% fuel portion.

Key words : Heavy duty diesel engine(대형디젤엔진), Post injection(후분사), Combustion(연소), Emission(배출물)

Nomenclature 1) BTDC : before top dead center Oh : ohnesorge number r : radius

Re : reynold's number Sc : schmidt number T : temperature t : time

We : weber number

  : mean mass fraction

*

Corresponding author, E-mail: [email protected]

Z : mixture fraction

  : variance of mixture fraction

 : constant

 : dissipation rate

 : isentropic exponent

 : wave length γ : formation rate of CO

 viscosity

 : density

 : surface tension

 : maximum growth rate

  : mean turbulent reaction rate

(2)

최민수․배재옥․서현욱․이병화․전충환

Subscripts a : active

b : burn c : constant e : electrical g : gas l : liquid t : turbulent

1. 서 론

디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 고출력, 고연비 이기 때문에 수송 및 산업용으로 널리 사용되고 있 다. 그러나 지구온난화, 오존층 파괴 등 환경문제가 대두되면서 디젤엔진의 연소 특징인 확산연소로 인 해 발생하는 NOx(질소산화물)와 PM(입자상물질) 에 대한 규제가 엄격해지고 있으며, 특히 2016년 국 제해사기구(IMO)의 TIER III가 발효되면 의무적으 로 박용 디젤엔진의 NOx 배출량을 기존 대비 80%

가량 줄여야 한다. 1)

일반적으로 NOx 저감을 위하여 배출가스후처리 장치인 SCR(선택적촉매환원장치)을 설치하지만, 작동을 위해 고온을 요구하는 점과 촉매 수명이 짧 다는 문제점이 있다. 2) 때문에 이와 별도로 디젤엔진 의 연소 방식에 초점을 맞춰 배출가스를 저감하기 위한 연구들이 진행되고 있으며, 이러한 결과로 차 량용 디젤엔진에 일반화되어 있는 커먼레일 시스템 을 박용 대형디젤엔진에 적용하여 엔진의 회전속도 및 부하에 관계없이 분사압, 분사량, 분사시기 등을 조절하는 것이 가능해졌다. 3) 그러므로 차량용 커먼 레일 시스템에서 성능 향상 및 배출가스 저감을 위 하여 사용되는 분사 기술들을 대형디젤엔진에 적용 하기 위한 연구가 필요하다. 4,5)

Rakopoulos, 6) Charlton 7) 등이 선행 연구로써 NOx 와 PM의 생성에 영향을 미치는 당량비, 연소 온도, 분무 구조 등에 관한 실험을 수행하였다. 디젤엔진 의 특징인 확산연소로 인한 고온 영역은 NOx의 생 성을 촉진하며, 디젤 분사에 의한 국부적인 농후영 역은 PM을 발생시키므로, 이러한 배출가스를 줄이 기 위해 각 부하 조건에 적합한 분사 전략이 요구된

다. Mobasheri 8) 는 주분사 전후의 분위기를 변경하기 위해 다단분사를 적용함으로써 NOx와 PM의 trade- off 관계를 개선한 수치해석 연구를 발표하였고, Bobba 9) 는 후분사 유무 및 후분사시기 변경에 따른 열발생률 및 온도의 변화가 NOx와 PM의 생성에 미 치는 영향에 관한 실험을 진행하였다. 선행연구를 통해 후분사 추가에 의한 주분사의 연료량 조절 효 과와 후분사에 의한 냉각 효과로 NOx 생성의 억제 가 가능하다는 것을 알 수 있다.

본 연구에서는 기존의 연구와 달리 터보차저와 커먼레일이 적용된 대형디젤엔진에서 후분사가 디 젤의 연소 및 배기에 미치는 영향을 살펴보기 위해 후분사의 시기와 후분사와 주분사 간의 연료 비율 을 변경하였으며, 상용프로그램인 AVL FIRE를 이 용하여 수치해석적으로 접근하였다.

2. 수치해석

수치해석에 적용한 모델들을 Table 1에 표기하였 으며, 각 모델에 대한 내용은 아래와 같다.

Table 1 The models used in the numerical study

Specifications Resources

Combustion ECFM-3Z

Droplet breakup Wave

Turbulence k-ε

NOx Extended Zeldovich

Soot Lund Flamelet

2.1 연소 모델

ECFM-3Z 모델 10) 은 GSM(Groupe Scientifique Moteur) 컨소시엄에서 SI엔진에 적용되는 ECFM모 델을 디젤엔진에 적용하기 위하여 개발된 모델로 디젤엔진의 연소해석에 널리 사용되고 있다. 11,12)

ECFM-3Z 모델에서의 각 계산 셀은 Fig. 1과 같이 3개의 혼합기영역(공기, 연료, 혼합기)과 각 혼합기 영역별 2개의 연소영역(미연,기연) 즉, 총 6개의 영 역으로 구성되어있다.

ECFM 모델에서 고려된 화학종은 O 2 , N 2 , CO 2 ,

CO, H 2 , H 2 O, O, H, N, OH, NO, Fuel의 13가지로 일

반식은 (1)과 같다.

(3)

후분사를 적용한 대형디젤엔진의 연소 및 배기 특성에 관한 수치해석적 연구

 

  

  

    

  

 

 



  

    (1) 여기서 는 화학종 i의 평균질량분율, 연료의 증 발과 연소 등을 유발하는 생성항으로 화학종의 상 태에 따라 변화하면서 적용된다.

연료와 공기의 혼합과정은 Fig. 1의 공기 영역(A) 과 연료 영역(F)의 일반식에서 생성항을 통해 모사 할 수 있다. 혼합되는 정도는 난류모델의 특정 시간 스케일에 의해 결정된다.

자착화과정은 압력, 온도 당량비, 배출가스재순 환율에 대한 n-heptane의 착화지연기간에 대한 데이 터로부터 결정하였다. 미연 혼합기 영역(Mu)의 연 소는 낮은 온도에서의 산화과정이므로 연료가 부분 산화 되므로 식 (2), 식 (3), 식 (4)와 같이 3단계 화학 반응을 거친다.

      

     

   → 

  

(2)

 

    

   

   → 

  

(3)

   

   

  →   

 

(4)

여기서 ,  는 국부적인 당량비에 의해 결정되는 상 수이고,  는 CO생성률이다. 기연 영역에서의 연 소는 화학적 시간스케일에 의해 결정되는데 이는 아레니우스 형태의 식 (5)으로 표현된다.

  exp

(5)

여기서, T a 는 활성온도로 6000K이고, T b 는 기연영역

Fig. 1 6 Zone in ECFM-3Z coumbustion model

에서의 온도, T c 는 상수로 이 값의 조절을 통해서 시 간스케일을 조정할 수 있다. 10)

2.2 액적 분열 모델

본 연구에서는 최근까지 개발된 액적분열에 대한 수학적 모델들 중 가장 보편적으로 사용되고 있는 Reitz 13) 가 제안한 WAVE 모델을 사용하였다. 액체 제트와 주위기체와의 상대속도에 의한 공기역학적 인 과정에 의해 발생되는 표면의 비안정성을 미립 화의 주된 요인으로 생각하여 액체제트의 1차 선형 안정성 해석을 사용한 모델을 제안하였다. 액적이 주위 기체와의 상호 작용에 의해 변형을 일으킬 최 대 성장률 와 이때의 파장 에 대한 식은 다음과 같다.

   ⋅ ×    ⋅   

  ⋅      ⋅    (6)

  

      ⋅  

  ⋅   

(7)

여기에서,       이다. 식 (6), (7)에서 Ohne- sorge 수          이고 액적 및 기상의 Weber 수        이다.

2.3 NOx 및 Soot 생성 모델

NOx의 생성기구는 일반적으로 사용되는 Zeldovich mechanism 14) 을 연소 모델인 ECFM-3Z모델에 맞춰 개량한 Extended Zeldovich mechanism 15) 에 의해 지 배되며 지배식은 아래와 같다.

  ↔    (8)

   ↔    (9)

   ↔    (10)

고온의 연소 조건에서 산소 분자가 해리되고 생

성된 산소 원자가 질소 분자와 반응하여 NO를 생성

하게 된다. 그리고 남은 질소 원자는 다시 산소 분자

와 반응하여 NO를 생성하게 된다. 이렇게 생성된

NO x 를 thermal NO x 라 하며 광범위한 공연비 대역에

걸쳐 고온 연소의 경우 가장 지배적이다. (10)식은

(4)

Minsu Choi․Jaeok Bae․Hyunuk Suh․Byunghwa Lee․Chunghwan Jeon

농후 공연비 조건을 제외하고는 만족할 만하다.

PM의 대표적인 물질인 soot은 온도 1000-2800K, 압력 50-100atm 조건에서 수 millisecond 사이에 생 성된다. 국부적으로 공기가 부족한 곳에서 연료분 자가 열분해에 의해 탈수분 반응을 일으켜 soot 전 단계의 미립자핵을 생성하는데 이 미립자는 아세틸 렌과 C 2n H 2 과 PAH로 구성되어 있으며 직경이 2nm 이하의 초미립자이다. 이 입자가 표면성장, 응집, 엉 김, 합체 등의 과정을 통하여 soot으로 성장한다. 16)

soot의 생성 모델로 사용된 Lund flamelet 모델 17) 은 산화제의 스칼라 분산 속도, 압력 및 온도의 함수 를 이용하여 혼합기 분율과 soot의 체적 분율을 계 산한다. 스칼라 분산 속도는 혼합기 분산의 변동에 의해 결정된다.

    ″  

 (11)

혼합기 분율의 분산을 위한 수송방정식은 아래와 같다.

 

  

  

     ″

  

  

 

 

 

  

 

 

 

 

       ″ (12)

여기서 혼합기 분율의 분산은

  ″  

 ∞

∞

         (13)

그리고 혼합기 분율의 수송방정식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

 

  

  

    

  

    

 

 

(14)

2.4 해석 조건 및 모델 검증

본 연구의 수치해석에 사용된 엔진은 박용 4행정 디젤엔진이며 엔진의 주요 제원과 운전 조건은 Table 2와 같다. 실험 엔진의 헤드 부분에 설치한 압 력센서(Kistler, 6061B)와 캠축에 설치한 엔코더를 통하여 P-θ 선도를 획득하였다. 이를 위한 실험 장 치의 개요도를 Fig. 2에 나타내었다.

상용프로그램인 AVL FIRE을 이용하여 수치해석

Table 2 Engine specifications

Specifications Resources

Displacement 4.83L/cyl

Stroke/Bore 1.5

Power 100kW/cyl

Intake type Turbo charger

Engine speed 1200 RPM

Number of nozzle hole 8

Start of main injection BTDC 4°

Fig. 2 Schematic of the experiment

Fig. 3 Computational moving mesh at TDC in the simulation

을 진행하였으며, 무빙메시는 AVL FIRE 내의 디젤 엔진 전용 메시 생성 도구인 ESE Diesel을 사용하여 생성하였다. 계산의 효율성을 위하여 인젝터 홀이 8 개임을 활용하여 45°씩 분할한 섹터 모델을 적용하 였다. Fig. 3은 생성한 연소실의 메시 형상을 나타내 며, 메시에 적용된 초기 조건은 T 0 = 348 K, P 0 = 3.77bar이다. Fig. 4는 수치해석과 실험을 통해 획득 한 각각의 연소실 압력선도를 비교한 결과로써 2.8% 범위 내에서 일치하는 것을 확인할 수 있다.

본 연구에서는 선행연구자들의 실험을 바탕으로

기본이 되는 주분사와 후분사의 비율 및 휴지기간

((Dwell time))을 선택하였다. Table 3에 수치해석의

(5)

A Numerical Study on Combustion and Emission Characteristics in Heavy Duty Diesel Engine with Post Injection

Fig. 4 Comparison between experiments and simulation results of the pressure history with 1200RPM

Table 3 Injection events in the simulation

Dwell time Main injection & post injection fuel mass portion

Reference - Main 100%

Case 1 10° CA Main 70%, Post 30%

Case 2 20° CA Main 70%, Post 30%

Case 3 30° CA Main 70%, Post 30%

Case 4 10° CA Main 60%, Post 40%

Case 5 10° CA Main 80%, Post 20%

Fig. 5 Injection rate and timing for one hole

조건들을 나타내었다. 우선 휴지기간의 변경에 따 른 특성을 파악하고자 10°씩 휴지기간을 증가시켰 으며 해석 결과를 바탕으로 최적의 휴지기간을 선 정하였다. 추가 연구로써 주분사와 후분사의 연료 비율 변경에 따른 특성을 알아보기 위하여 연료 비 율을 10%씩 변경하였다.

휴지기간은 주분사의 종료시점 이후를 기준으로 선정하였고 Fig. 5에 나타낸바와 같이 AVL FIRE에 서 제공하는 분사율 데이터를 이용하였다. 그리고 당량비를 유지하기 위하여 총 분사량을 고정시켰 다. 온도 계산 과정 중 실린더 벽과 피스톤으로의 열 전달은 Large Eddy Simulation 모델을 적용하였다. 18)

3. 결과 및 고찰

3.1 압력 및 열발생률

각 case의 압력 및 열발생률의 결과를 Fig. 6에 나 타내었다. 후분사가 추가된 조건들이 단분사인 reference보다 연소실 최고압력이 상승하는 것을 확 인할 수 있다. 주분사기간이 같은 case 1, 2, 3 조건에 서는 최고압력이 약 180bar 수준으로 reference 대비 3.9% 상승하였으며, 주분사기간이 case 1보다 줄어 든 case 4는 약 182bar 정도로 reference 대비 4.6% 증 가하였다. 그리고 주분사기간이 case 1보다 늘어난 case 5에서는 최고압력이 reference 대비 1.9% 증가 하여 약 179bar로 나타났으나 case 1에 비해 압력이 감소하였다. 이러한 결과는 점화지연의 차이로 인 해 발생한 것으로 사료된다. 점화지연이 발생함으 로써 팽창행정 초기에 연소가 시작되지 못하였고 그로인해 발생한 일손실이 최고압력을 감소시킨 것 이다. 점화지연 현상은 Fig. 6의 열발생률 곡선을 통 해 확연히 드러나는데 단분사 조건이 후분사가 추 가된 조건들에 비해 점화지연이 약 1° 증가하는 것 을 확인할 수 있다. case 1에 비해 주분사기간이 3°

감소한 case 4에서 점화지연이 감소함에 따라 압력 이 상승하는 것을 확인할 수 있으며, 또한 case 1에 비해 주분사기간이 3° 증가한 case 5는 점화지연이 늘어남으로써 case 1보다 최고압력이 감소하는 결 과가 나타났다.

디젤엔진은 점화플러그가 존재하는 가솔린엔진

과 달리 고온·고압의 실린더 내에 연료를 분사하여

(6)

최민수․배재옥․서현욱․이병화․전충환

Fig. 6 Pressure and rate of heat release on various injection events

Fig. 7 Variation of sauter mean diameter on various injection events

점화시키므로 분사된 디젤의 입경은 디젤엔진의 점 화시기와 밀접한 관련이 있다. 즉 입경이 빠르게 감 소할수록 점화시기 역시 줄어드는 것이다. 분사된 디젤의 입경을 나타내는 척도로써 일반적으로 SMD (sauter mean diameter)를 널리 사용한다. SMD를 나 타낸 Fig. 7을 통하여 718° 부근에서 단분사 조건이 다른 조건들에 비해 SMD 감소하기까지 걸리는 시 간이 증가하는 것을 확인할 수 있는데 이는 앞서 언 급한 바와 같이 입경이 감소하는 현상, 즉 무화가 느 리게 진행됨을 의미한다. 디젤분사는 기본적으로 피스톤이 TDC 근방에 있을 때 시작되므로 피스톤 표면이 연료에 의해 젖는 현상이 발생한다. refer- ence의 경우 분사기간이 상대적으로 길어 피스톤의 젖음 현상이 길게 지속되고, 또한 유입되는 연료의 증발에 의한 냉각 현상과 분무된 액적의 재결합 현

Table 4 Work on various injection events

Work Increasing rate

Reference 2840J -

Case 1 2852J 0.42%

Case 2 2824J -0.56%

Case 3 2786J -1.90%

Case 4 2860J 0.70%

Case 5 2826J -0.49%

상으로 인해 무화가 억제되었고 결국 점화지연을 촉진시킨 것으로 보인다. 이는 Pekalski 19) 가 수행한 무화에 따른 점화지연 및 압력 변화의 연구에서도 유사한 경향을 확인할 수 있다. 그리고 휴지기간이 길어질수록 후분사 연료의 SMD가 증가하는 현상 을 확인할 수 있으며 후분사 연료 비율이 높아질수 록 이러한 현상은 두드러진다.

Fig. 6에 나타낸 압력선도의 후단부에서 후분사 를 추가한 조건들이 reference보다 압력 강하가 빠르 게 발생하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 후연소로 인해 압력선도가 넓어질 것으로 판단한 예상과 상 이한 결과이다. 이러한 결과는 주분사 연료량의 감 소가 원인으로 추측된다. 주분사 연료량의 감소는 점화지연을 단축시켜 최대압력을 상승시키지만 연 료량 감소로 인한 발열량의 저하로 압력 후단부가 급격히 떨어지는 현상을 유발한다. 그러나 후분사 연료의 연소에 의하여 압력 곡선 후단부의 기울기 감소폭이 완만해는 경향이 나타나지만 압력곡선이 넓어지도록 보완하기에는 후분사 연료의 비율과 분 사시기의 설정에서 한계가 존재한다.

후분사에 의한 출력저감 유무를 확인하기 위하여 case 별 도시일을 계산하여 Table 4에 나타내었다.

대체적으로 2% 내외의 증감률을 보였으며 이는 후 분사가 출력의 변화에 크게 영향을 미치지 않음을 의미한다.

3.2 NO와 Soot 생성

NO와 soot 생성량의 reference 대비 증감률을

Table 5에 나타내었다. 후분사가 추가된 모든 조건

에서 NO의 생성량은 줄어들고 soot의 생성량은 증

가하였다. 그리고 휴지기간이 길어질수록 NO의 생

성량은 줄어들고 soot의 생성량이 증가하였으며, 주

(7)

후분사를 적용한 대형디젤엔진의 연소 및 배기 특성에 관한 수치해석적 연구

Table 5 The amount of NO & soot production

NO Production rate Soot Production rate

Reference 254ppm - 0.215ppm -

Case 1 235ppm -7.5% 1.002ppm 366%

Case 2 230ppm -9.4% 3.15ppm 1365.1%

Case 3 228ppm -10.2% 8.15ppm 3690.7%

Case 4 211ppm -16.9% 1.79ppm 733%

Case 5 253ppm -0.4% 0.425ppm 97.7%

분사의 비율이 높아질수록 단분사 조건의 배출가스 생성 경향을 따라가는 것을 확인할 수 있다. 특히 case 4에서 NO는 최대 16.9%까지 저감되었으며 case 3에서 soot은 최대 3690.7% 수준까지 증가하였 다. Fig. 6의 압력선도를 통해 최대압력이 높은 조건 에서 NO의 생성량이 증가할 것으로 예측되었으나 오히려 감소하였는데, 이는 후분사의 냉각 효과가 원인으로 사료된다. 압력선도에서 나타나듯이 후분 사의 연소는 압력상승에 미비한 영향을 미치는 것 을 확인할 수 있는데, 이를 통해 후연소에 의한 온도 상승이 팽창과정 동안 발생한 온도 감소를 보상하 기에는 한계가 있는 것으로 판단할 수 있다. 즉, NO 의 생성에 후연소에 의한 온도상승보다 연료의 증 발에 의한 냉각효과가 큰 영향을 미친 것이다. NO 반응률선도인 Fig. 8에서 나타나듯 후분사가 시작되 면 NO의 반응률이 급격히 감소하는 현상이 발생하며 최종적으로 NO 생성량이 줄어들게 된다. 이를 통해 후분사가 NO의 생성을 억제함을 확인할 수 있다.

Fig. 9는 피스톤 750° 지점에서 reference와 case 1 의 온도 및 NO의 분포를 보여준다. case 1은 후분사 에 의한 냉각 효과로 인해 reference에 비하여 고온

Fig. 8 NO reaction rate on various injection events

Fig. 9 Temperature and NO concentration at crank angle 750°

Fig. 10 Temperature and soot concentration at crank angle 780°

영역이 감소하였다. 그리고 NO 분포의 최대값이

reference 대비 약 20% 가량 저감되는 결과가 나타났

다. Fig. 10에 reference와 case 1의 피스톤 780° 지점

에서 온도 및 soot의 분포를 나타내었는데 후분사를

추가한 case 1 조건이 reference에 비해 낮은 온도 분

포를 보였다. soot은 피스톤과 실린더 틈 사이에 끼

어있는 연료의 불완전연소로 인해 reference를 포함

(8)

Minsu Choi․Jaeok Bae․Hyunuk Suh․Byunghwa Lee․Chunghwan Jeon

Fig. 11 NO and soot on various injection events

한 모든 case에서 피스톤 외각 부분에 생성되었다.

그리고 soot 분포의 최대값이 reference 대비 300%

이상 증가하는 결과가 나타났는데 이는 후분사 연 료의 증발에 의한 온도 감소 및 연료의 연소 시간 부 족이 원인이다.

Fig. 11에 각 case에 대해 NO와 soot 생성량의 상 관관계를 표시하였다. 본 연구의 수치해석 조건에 서는 soot의 증가량에 비해 NO의 감소량이 높은 case 4가 최적의 결과라 판단되며 추후 연구를 통해 개선 가능할 것으로 사료된다.

4. 결 론

본 연구에서는 후분사시기와 연료 비율 변경에 따른 연소 및 배출가스 특성에 관하여 AVL FIRE를 이용하여 수치해석으로 접근하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

1) 후분사가 추가된 모든 조건에서 연소실 최고압 력이 최소 2% 이상 상승하며 연소 후단부의 압 력 하강이 발생한다. 특히 휴지기간이 길어질수 록, 후분사의 비율이 높아질수록 압력 하강 폭이 증가한다. 그러나 후분사는 출력의 변화에 크게 기여하지 않는다.

2) 후분사를 추가할 경우 모든 조건에서 점화지연 이 단분사 대비 약 1° 줄어들었다. 이는 주분사기 간의 감소로 인해 연료가 증발하면서 발생하는 냉각효과가 억제되어 나타난 결과이다.

3) 후분사 추가를 통해 휴지기간 10°, 주분사 60%

후분사 40% 조건에서 NO의 생성량을 단분사 대 비 최대 16.9% 저감하였다. 이러한 경향은 휴지

기간이 길어질수록, 후분사의 비율이 높아질수 록 두드러진다. 이는 후분사 연료의 냉각 효과가 원인이다.

4) 후분사로 인한 불완전연소가 발생하여 모든 조 건에서 soot의 생성량이 최소 97.7%부터 최대 3690.7%까지 증가하였다. 주분사 70%, 후분사 30% 조건에서 휴지기간이 증가할수록 피스톤 팽창과정 중 발생하는 온도하강으로 인해 soot이 급속히 증가하였으며 휴지기간 10°에서 후분사 비율이 높아질수록 soot의 생성이 증가하였다.

후 기

본 연구는 2012년도 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수 행한 연구 과제(No. 20124010203230-11-1-000)입니 다. 이 연구는 AVL-UPP 지원에 의하여 수행되었으 며 이에 감사드립니다.

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수치

Table 1 The models used in the numerical study
Fig. 1 6 Zone in ECFM-3Z coumbustion model
Table 2 Engine specifications
Fig. 4 Comparison between experiments and simulation  results of the pressure history with 1200RPM
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참조

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