압축착화 조건에서 바이오디젤 균질 연소 및 가연한계 예측

임영찬; 서현규; 윤승현

doi:10.3795/KSME-B.2018.42.11.711

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저자정보: 임영찬 (공주대학교) 서현규 (공주대학교) 윤승현 (영남이공대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제42권 제11호(통권 제398호)

발행연도: 2018.11

수록면: 711 - 719 (9page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2018.42.11.711

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본 연구에서는 상세화학반응 메커니즘을 적용하여 압축착화 연소 조건에서 바이오디젤 연료와 디젤 연료의 균질 연소 및 가연한계 예측 연구를 수행하였다. 바이오디젤 및 디젤 연료의 균질 연소과정은 n-heptane, methyl decanoate, methyl 9 decenoate 화학종을 적용하여 모사하였고, 균질 연소 검증 연구를 위해 엔진 해석 및 실험 결과를 비교 분석하였다. 수치 해석 결과, 연소 압력, CO 및 NO<SUB>X</SUB> 배출 특성은 엔진 실험의 균질 연소과정과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 실험 및 수치 해석의 가연한계 데이터 정보와 엔진 실험 결과는 분위기 온도 800-900K 조건에서 비슷한 경향을 보였다. 이를 통해 가연한계 정보를 사용하여 바이오디젤의 압축착화과정을 예측 가능할 것으로 사료된다.

#Compression Ignition Condition(압축착화 조건) #Detailed Chemical Kinetic Reaction Mechanisms(상세화학반응 메커니즘) #Flammability Limits(가연한계) #Gas-phase(기상) #Homogeneous Combustion(균질 연소)

참고문헌 (27)

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Mehl, M., Pitz, W. J., Westbrook, C. K. and Curran, H. J., 2011, “Kinetic Modeling of Gasoline Surrogate Components and Mixtures Under Engine Conditions,” Proceedings of the Combustion Institute, Vol. 33, pp. 193~200. Westbrook, C. K., Naik, C. V., Herbinet, O., Pitz, W. J., Mehl, M., Sarathy, S. M. and Curran, H. J., 2011, “Detailed Chemical Kinetic Reaction Mechanisms for Soy and Rapeseed Biodiesel Fuels,” Combustion and Flame, Vol. 158, pp. 742~ 755. Wang, H., Reitz, R. D., Yao, M. F., Yang, B. B., Jiao, Q. and Qiu, L., 2013, “Development of an n-heptane-n-butanol-PAH Mechanism and its Application for Combustion and Soot Prediction,” Combustion and Flame, Vol. 160, pp. 504~519. Omidvarborna, H., Kumar, A. and Kim, D. S., 2015, “Recent Studies on Soot Modeling for Diesel Combustion,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 48, pp. 635~647. Song, B. H., Kim, D. K. and Cho, N. H., 2003, “A Cycle Simulation Method for an HCCI Engine using Detailed Chemical Kinetics,” Transactions of KSAE, Vol. 11, No. 6, pp. 51~58.

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