본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

함정용 디젤 연료와 바이오디젤 연료를 적용한 단기통 디젤엔진에서 연료분사시기가 연소 및 질소산화물 배출특성에 미치는 영향

Effect of fuel injection timing on the combustion and NOx emission characteristics in a single cylinder diesel engine applied with diesel fuel for naval vessel and biodiesel

1

조회

0

다운로드

2

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류기계공학

초록

본 논문에서는 해군함정의 추진용 디젤엔진의 연료로 사용되는 선박용 디젤연료와 바이오디젤을단기통 엔진에 적용시켜 연료분사시기에 따른 실린더 내 연소특성, 엔진성능 및 질소산화물 배출 특성을 분석하고, 초고속 카메라를 이용하여 선박용 디젤연료와 바이오디젤연료의 연소과정을 분석하는데초점을 두었다. 연료분사시기가 BTDC25oCA에서 BTDC5oCA까지 지각될수록 실린대 내 연소최고압력은점점 떨어졌으나, 토크는 증가하는 경향을 보였다. 질소산화물은 BTDC15oCA에서 가장 높게 측정되었으며, BTDC15oCA를 기준으로 지각 및 진각조건에서는 저감되는 것으로 분석되었다. 연료분사시기가BTDC5oCA일 때 선박용 디젤연료와 바이오디젤연료의 연소과정을 비교한 결과 산소가 포함된 바이오디젤연료의 착화시기가 선박용 디젤연료보다 빠르나, 화염이 확산되어 발달할수록 화염강도는 선박용 디젤연료가 큰 것으로 분석되었다.

Abstract

The objective of this work presented here was focused on analysis of in-cylinder combustion characteristic,engine performance, and nitrogen oxides emission characteristic from marine gas oil for propulsiondiesel engine of naval vessels and biodiesel with fuel injection timing in a single cylinder diesel engine. Inaddition, combustion process was analyzed with a high speed camera of marine gas oil and biodiesel fuel. Retarding the fuel injection timing from BTDC25oCA to BTDC5oCA, in cylinder peak combustion pressurewas gradually decreased, however, engine torque showed a tendency to increase. The highest nitrogen oxideslevel was measured at BTDC15oCA, they were reduced at retarded and advanced condition on the basis ofBTDC15oCA. Comparing with combustion process of marine gas oil and biodiesel fuel at BTDC5oCA, self-ignitiontiming of biodiesel fuel included oxygen content was faster than marine gas oil, however, a cautiousobservation indicates a slightly higher flame intensity for marin gas oil than biodiesel as a diffusion flame isdeveloping.

참고문헌 (12)

  1. A. K. Agarwal, "Effect of fuel injection timing and pressure on combustion, emissions and performance characteristics of a single clinder diesel en-gine", Fuel, 111, pp.374~383 (2013)
  2. 배명직, "선박용 디젤 엔진에서 Pilot 분사가 연소 및 배기 특성에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 34(1), pp.37~45 (2010), 한국마린엔지니어링학회
  3. S. H. Park, "Effect of multiple-injection strategies on overall spray behavior, combustion, and emis-sions reduction characteristics of biodiesel", Applied Energy, 88, pp.88~98 (2011)
  4. DANG VAN UY, "A study on the use of pure palm oil (biodiesel-DO) as an alternative fuel on the fuel supply system of marine diesel engines", 한국마린엔지니어링학회지, 37(7), pp.685~693 (2013), 한국마린엔지니어링학회
  5. 김재덕, "디젤 및 바이오디젤 연료의 분무특성에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 35(1), pp.53~59 (2011), 한국마린엔지니어링학회
  6. 강민구, "바이오디젤 연료 압축착화 엔진의 당량비 변화가 연소 및 배출물특성에 미치는 영향", 한국연소학회지, 16(3), pp.52~58 (2011), 한국연소학회
  7. Mechanism of the smokeless rich diesel combustion by reducing temperature, "K. Akihama", ~, pp.SAE 2001-01-0655 (2001)
  8. S. K. Hoekman, "Review of the effects of biodiesel on NOx emissions", Fuel Processing Technology, 96, pp.237~249 (2012)
  9. S. H. Park, "Effects of multiple-injection strategies on over-all spray behavior, combustion, and emissions reduction characteristics of biodiesel fuel", Applied Energy, 88, pp.88~98 (2011)
  10. J. Jeon, "Flame temperature distributions of biodiesel fuel in a single-cylinder diesel engine", Fuel Processing Technology, 110, pp.227~234 (2013)
  11. F. Tiegang, "Spray and com-bustion visualization in an optical HSDI die-sel engine fuelled with biodiesel and diesel using multiple injection strategy", ILASS Americas, 21 st Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, pp.1~11 (2008)
  12. J. Pan, "Spray and combus-tion visualization of biodiesel in a direct in-jection diesel engine", Thermal Science, 17(1), pp.279~289 (2013)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (22건)