유량 변동에 따른 충돌분무분석
Analysis of impaction spray with flow rate variation
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초록
박용 기관에서의 질소산화물 및 황산화물에 대한 국제해사기구의 배출규제가 강화되고 있다. 2020년 1월부터 국제항해 대상 선박에 사용되는 연료유의 황함유량 상한선 비율이 현행 3.5%에서 0.5%이하로 줄어든다. 고급유를 사용하는방법은 비용 측면에서 단기적으로 적용하기 어렵기 때문에 후처리 기술에 대한 관심이 높다. 배출규제만족을 위한 대표적인 기술로 스크러버시스템이 개발되고 있으며, 세정수의 분무특성은 장치의 효율에 매우 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 엔진부하변동으로 변화되는 분사유량에 적절한 분사특성을 유지하기 위하여 충돌분무를 적용하였으며 유량변동에 따른 분무특성을 분석하였다. 분석결과 분사유량이 감소하면 충돌면의 직경은 2 mm에서 3 mm로 증가되고 충돌거리가 감소되는 경우 최적의 분무특성을 나타내었다.
Abstract
Emissions regulations of the International Maritime Organization against nitrogen oxides and sulfur oxides in marine engines is intensifying. Since January 2020, the upper sulfur content limit of fuel oil used in ships subject to international navigation has been reduced to less than 0.5% from the current 3.5%. As a result, there is a high interest in post-treatment technology because it is difficult to apply high-quality oil in the short term in terms of cost. A scrubber system has been developed as a representative technology to satisfy the emission regulation; the spray characteristic of the washing water, in particular, has a very important effect on the efficiency of the apparatus. In this study, a collision spray was applied to maintain the spray characteristics suitable for the injection flow rate, which varies with the engine load fluctuation. The spray characteristics according to the flow rate fluctuation were then analyzed. From this analysis, it was determined that the diameter of the impact surface increased from 2 mm to 3 mm when the jet flow rate decreased and the optimum spray characteristics were obtained when the impact distance decreased.
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