천연가스의 고압 간접 분사에 따른 과소 팽창 제트의 충격파 구조와 천이 거동에 관한 수치적 연구

문성준; 정수진

doi:10.7467/KSAE.2020.28.4.247

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 문성준 (한국자동차연구원) 정수진 (한국자동차연구원)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회논문집 한국자동차공학회논문집 제28권 제4호

발행연도: 2020.4

수록면: 247 - 254 (8page)

DOI: 10.7467/KSAE.2020.28.4.247

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

To maximize the combustion efficiency of manifold port injection for the CNG(compressed natural gas) engine, the gaseous fuel should be injected at a high pressure using a gas injector, which allows for sufficient fuel supply and good mixture formation in the cylinder. In particular, the increase of the NPR(nozzle pressure ratio) because of the high-pressure injection causes shockwave formation near the nozzle exit as well as a change in the shock patterns in the gas jet. The characteristics of gas jets are regarded as a key design factor because they have a direct influence on the amount of fuel supply into the cylinder and on the mixture formation around the nozzle exit of the gas injector. The experiments for investigating the characteristics of shockwaves, however, are very expensive and time-consuming. Therefore, a three-dimensional numerical model was developed in this study to examine the characteristics of shockwave structures and the change in the shock of the underexpanded gas jet for various injection conditions, using DES(detached eddy simulation) based on the Eulerian approach. In addition, the analysis results were verified by comparing the penetration length with the test results of the previous studies [10]. The obtained computation result is in good agreement with the experimental value, with a less than 5 % difference. It can be found that the normal pattern of repeated barrel shockwaves, the regular reflection pattern with reflection shock added, and the Mach disk pattern with Mach disk shock, are successively generated as the NPR increases. Additionally, this study investigated the effect of geometrical modification on the shock structure by comparing two different geometries: a flattened nozzle exit and an inner-stepped nozzle exit. For the results, Mach disks started to emerge over an NPR of 3.37 in the case of the flattened nozzle exit. On the other hand, in the case of the inner-stepped nozzle exit, Mach disks began to occur when the NPR was over 6. The study results show that the inner-stepped nozzle exit has a much stronger Mach disk inhibition effect, resulting in good mixture formation even at higher NPR conditions compared with the flattened nozzle exit.

#Compressed natural gas engine(압축천연가스엔진) #Under-expanded nozzle(과소 팽창 노즐) #Under-expanded jets(과소 팽창 제트) #Shock waves(충격파) #Shock cell(충격파 셀) #Transitional behavior(천이 거동) #Detached eddy simulation (분리 와류 모사)

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

I. Chitsaz / 2013 / Experimental and Numerical Investigation on the Jet Characteristics of Spark Ignition Direct Injection Gaseous Injector / Applied Energy 105:8~16

Q. Zhang / 2015 / Combustion Process and Emissions of a Heavy-duty Engine Fueled with Directly Injected Natural Gas and Pilot Diesel / Applied Energy 157:217~228

T. I. Mohamad / 2010 / The Combustion and Performance of a Converted Direct Injection Compressed Natural Gas Engine Using Spark Plug Fuel Injector

K. Ryu / 2013 / Effects of Pilot Injection Timing on the Combustion and Emissions Characteristics in a Diesel Engine Using Biodiesel-CNG Dual Fuel / Applied Energy 111:721~730

V. Vuorinen / 2014 / Large-eddy Simulation on the Effect of Injection Pressure and Density on Fuel Jet Mixing in Gas Engines / Fuel 130:241~250

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

문성준

소속기관 한국자동차연구원

주요연구분야 공학 > 기계공학 > 자동차공학 TOP 5% 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

논문수 82 이용수 6,726

정수진

소속기관

주요연구분야 공학 > 기계공학 > 자동차공학 TOP 5% 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

논문수 168 이용수 16,342

이 논문과 함께 이용한 논문

1988년 “버마”로 1980년 광주를 기억하기 : 한국 신문의 미얀마 민중항쟁 보도를 중심으로

정일영 서강인문논총 2020 .04

이종금속이 도입된 이리듐 촉매에서의 CO를 이용한 NO_x 저감

박동찬 , 송지환 , 허일정 외 2명 한국자동차공학회논문집 2020 .05

초음속 부족팽창 제트유동에 관한 해석적 연구

김희동 , 이호준 , 김윤곤 한국추진공학회 학술대회논문집 1997 .04

특장용 하이브리드 동력인출장치 시스템의 영구자석 동기모터 내부의 3차원 오일 냉각 성능 해석

정수진 , 문성준 , 김일주 외 1명 한국자동차공학회논문집 2023 .11

Size Optimization for Performance Improvement of Plain Fins in Heat Exchanger of Thermo-Electric Power System

김가은 , 박형준 , 한승호 Journal of the Korean Society for Precision Engineering 2021 .01

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2020-556-000507892

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (12)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)