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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 엄인용
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2017
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본 연구에서는 압축착화기관의 형상이 다른 두 개의 흡기포트인 접선형 포트(tangential port)와 나선형 포트(helical port)의 유동특성을 충격식 스월 측정기(ISM, impulse swirl meter)를 이용한 통상적인 정상유동 평가와 입자영상유속계(PIV, particle image velocimetry)를 이용한 속도 측정 기반 평가방법을 사용하여 여러 측정위치에서 평가를 한 후, 그 결과를 상호 비교하여 포트 형상에 따른 유동 특성을 고찰하였다. 측정위치는 실린더 하면에서 보어(bore)의 1.75배 만큼 하류에 위치한 1.75B부터 3.00B, 4.50B, 6.00B로 네 가지 위치이고, 각 측정 위치 별 밸브 양정은 1~9mm로 1mm 간격으로 실험하였다.
두 가지 포트에 대해 유동을 평가하고 분석한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다.
먼저 ISM 측정결과 나선형 포트와 접선형 포트 모두 측정위치 1.75B, 3.00B, 4.50B, 6.00B 순으로 스월 계수가 큰 것으로 나타났다.
나선형 포트는 PIV 측정결과, 모든 측정위치에서 밸브 양정 5mm까지 밸브 양정 증가에 따라 접선 속도가 증가하였다가 6mm부터 그 속도가 감소하기 시작하여 9mm에서 최저 속도가 되었다. 운동량 역시 밸브 양정 증가에 따라 증가 추세를 보이다 감소하여 5~6mm에서 가장 큰 운동량을 가졌고, 9mm에서 최소 운동량을 보였다.
접선형 포트의 경우 PIV실험결과, 역시 모든 측정위치에서에서 밸브 양정 증가에 따라 접선 속도가 점진적으로 증가하여 밸브 양정 9mm에서 최고 속도 및 최고 운동량을 내는 것으로 측정되었다. 두 포트 모두 편심도는 평균 20% 정도로 그 정도가 크지 않아 편심에 의한 운동량 평가의 왜곡은 크지 않다.
최종적으로, 포트 형상과 관계없이 1.75B에서 ISM측정 결과와 PIV에 기초한 평가결과가 큰 차이를 보이다 측정위치가 증가함에 따라 모든 스월비가 점진적으로 감소하여 측정위치 6.00B에서 비교적 일치하는 경향을 보였다.
두 가지 포트에 대해 유동을 평가하고 분석한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다.
먼저 ISM 측정결과 나선형 포트와 접선형 포트 모두 측정위치 1.75B, 3.00B, 4.50B, 6.00B 순으로 스월 계수가 큰 것으로 나타났다.
나선형 포트는 PIV 측정결과, 모든 측정위치에서 밸브 양정 5mm까지 밸브 양정 증가에 따라 접선 속도가 증가하였다가 6mm부터 그 속도가 감소하기 시작하여 9mm에서 최저 속도가 되었다. 운동량 역시 밸브 양정 증가에 따라 증가 추세를 보이다 감소하여 5~6mm에서 가장 큰 운동량을 가졌고, 9mm에서 최소 운동량을 보였다.
접선형 포트의 경우 PIV실험결과, 역시 모든 측정위치에서에서 밸브 양정 증가에 따라 접선 속도가 점진적으로 증가하여 밸브 양정 9mm에서 최고 속도 및 최고 운동량을 내는 것으로 측정되었다. 두 포트 모두 편심도는 평균 20% 정도로 그 정도가 크지 않아 편심에 의한 운동량 평가의 왜곡은 크지 않다.
최종적으로, 포트 형상과 관계없이 1.75B에서 ISM측정 결과와 PIV에 기초한 평가결과가 큰 차이를 보이다 측정위치가 증가함에 따라 모든 스월비가 점진적으로 감소하여 측정위치 6.00B에서 비교적 일치하는 경향을 보였다.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 실험장치 및 방법 31. 실험장치 32. 실험조건 및 방법 15Ⅲ. 결과 및 고찰 231. 평면 유속 분포 232. 반경 방향을 따른 속도 분포 303. 스월계수 분석 37Ⅳ. 결론 41참고문헌 43ABSTRACT 46감사의 글 48
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