[열유체실험] 리니어 RICEM 성능 실험

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본문내용

기밸브의 직경을 키우거나 다밸브화(multi valve)하여 흡·배기 손실을 줄이도록 한다.
3) 블로다운 손실(blow down loss)
: 폭발과정 말기에 피스톤이 하사점에 오기 전에 배기밸브가 열려 그만큼의 출력손실을 갖게 된다. 유효일(유효행정)의 증가로 블로다운 손실을 줄일 수 있으나 충진효율이 저하하는 문제점이 있다.
4) 냉각손실
: 연소실 내부의 연소온도는 일반적으로 2000~3000℃의 고열이며 이를 냉각시키기 위한 냉각손실은 필수적이다. 가능한 세라믹 엔진 등과 같이 단열 엔진화를 통해 냉각 손실을 줄일 수 있다.
5) 불완전 연소에 의한 손실
§ 수소기관의 역화억제방안
◎ 역화의 원인으로 지적되어온 열점의 생성을 방지하기 위하여 다음과 같은 방법들이 검토되었다.
· 연료의 공급열량을 줄여 온도를 낮추는 방법으로서 희박혼합기를 공급하는 방법과 EGR법을 사용하는 것이다.
· 연소실벽면의 온도를 낮추는 방법이 있다. Lynch는 연소실의 S/V비를 크게하는 방법을 검토하였으며, 일반적으로 냉각수 온도를 낮추어 역화가 발생되는 당량비를 확장시키는 것이 가능하였다. 또한, 연소실내에서 국부적으로 열점이 발생하는 것을 억제하는 방법으로서 Swain은 실린더헤드 및 실린더 jacket을 개조하여, King은 나트륨 냉각방식의 배기밸브와 냉각성이 뛰어난 점화플러그를 사용하여 역화한계당량비를 증가시킨바 있다.
· 공급되는 혼합기의 온도를 낮추는 방법이있다. Furuhama등은 초저온의 액체수소를 흡기관내로 공급하여, 수소-공기 혼합기의 온도를 낮추는방법을 도입한 바 있다. 또한 Finegold, Nagalingam등은 흡기관내에 물을 분사하여 그 증발잠열에 의해 혼합기의 온도를 저하시킴으로써 역화한계당량비를 어느정도 확장할 수 있었다. 또한, Wallace등은 타노성분에 의한 deposit를 역화의 원인으로 간주하여 그 가능성에 대하여 검토한 바 있다.
◎ 연소실 crevice부 근방에 다점점화하는 방법을 통하여 crevice내의 혼합기의 연소를 촉진시켜 조기에 연소를 마치게 함으로써 역화를 방지하는 방법이 있다.
◎ 기관의 blow-by배출구에 진공펌프를 연결하여 blow-by량을 증가시킴으로서 crevice내의 혼합기를 소기 시킬수 있어 배기과정 말에 crevice로부터 연소실려 역류되는 혼합기가 역화발생에 영향을 주는 것을 막을 수 있다.
§ 고효율 저배기 신에너지기관 조사 및 고찰
☞ 수소내연 기관의 필요성
- 고연소효율 : 저 점화에너지, 넓은 가연한계인 수소연료로 고압축비와 큰비열비로 고효율을 얻을수 있다.
- 고발열량 : 과급, 직접분사로 고출력을 얻을 수 있다.
- 저배기(무공해 수준) : 탄소성분을 전혀 배출하지 않는다.
저비용이며 기존 기관개발기술 및 인프라를 활용할 수 있고 신동력시스템이행의 교두보 기술인 수소내연기관의 필요성은 더욱더 커지고 있다.
☞ 저 NOx 고효율 열병합발전 하이브리드 기술을 개발하기 위해서 소형 가스엔진 열병합발전 시스템을 설계하고 도입이 요구되고 있다. 본 기술에는 발전기세트외에 엔진배가스를 산화제로 사용하는 애프터버너, 배열회수보일러, 중온수 냉동기, 이코노마이져, 탈질/탈탄 촉매 반응기로 구성이 된다. 시스템 최적화를 위해서 해외 열병합발전 시스템의 성능시험 기준을 조사하여 저 NOx고효율 열병합발전 시스템에 적용가능한 성능시험 방법을 정립되었다. 운전을 통해서 시스템내에 문제점을 파악하고 장치를 개선하면서 시스템 최적화를 달성하고 기존 열설비와의 결합하는 과정중에 최적화 또한 고려대상이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해서 저 NOx 고효율 열병합발전 하이브리드 시스템의 설계부터 설치 운전까지 수행하기 때문에 고효율 청정 열병합발전 시스템에 대한 광범위한 기술을 확보할 수 있다.
참고문헌
- Intermal Combustion Engineering (정찬문, 박재림, 최두석, 강형수 공저)
- http://cafe.naver.com/ghost38s.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=8
- http://bime.knu.ac.kr/board/file.php?W_index=112&W_w_index=62
- http://me.cau.ac.kr/mari_board/data/cau007/cau0071_1189743309.ppt
- Development of Hybrid Low NOx High Efficiency Cogeneration System(I)(박화춘 )

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