배기 열 회수 열교환기 형식이 디젤 엔진 성능에 미치는 영향
The effect of heat exchanger type for exhaust heat recovery system on diesel engine performance
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지구 온난화와 화석 연료 고갈로 인해 CO2 저감과 효율 상승을 동시에 만족하는 기술 개발이 요구된다. 배기 열 회수 기술은 두 가지를 모두 만족할 수 있는 대표적인 기술이다. 본 연구는 배기 열 회수 장치를 위한 세 가지 형식의 증발기용 열교환기를 배기관에 설치하여 실험 및 분석하였다. 고속최대부하에서 판형 열교환기의 배압이 가장 높아지고 실린더 최고 압력이 낮아지며 일산화탄소 배출량도 증가하였다. 또한 고속에서 배압이 2배 이상 증가하며 연료소비율이 2% 증가되어 열교환기 중 가장 높은증가량을 나타내었다. 핀 튜브 열교환기는 전반적으로 배기 배출물이 적게 배출되고 연료소비율도 가장적게 나타났다. 쉘 앤 튜브는 판형과 핀 튜브 성능의 중간정도이다. 엔진에 미치는 영향으로만 판단할때 핀 튜브 열교환기가 배기 열 회수에 가장 적합한 열교환기로 판단된다.
Abstract
Due to global warming and depletion of fossil fuels, technologies reducing CO2 emission and increasingfuel efficiency simultaneously are required. An exhaust gas heat recovery system is a technology tosatisfy both issues. This study analyses three types of heat exchanger installed on an exhaust pipe. In case ofplate type heat exchanger, back pressure rapidly increased and maximum cylinder pressure reduced in highspeed and maximum load, and back pressure increased over twice and specific fuel consumption also increasedup to 2% which were the highest increasing rate. In case of fin tube type, the amounts of exhaustemissions and specific fuel consumption rate were less than the other two types. The effect of shell and tubewas in the middle. Making a decision by only the effect on engine performance, a fin tube type is the bestfor exhaust heat recovery systems.
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