| 제목 |
상용차용 수소 연소 엔진 피스톤 형상에 따른 유동 특성 분석 |
| 분야 |
모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 |
Korean |
| 저자 |
김성수( 중앙대학교), 김정환( 중앙대학교) |
| Key Words |
hydrogen(수소), Spark ignition(불꽃 점화), Computational fluid dynamics(전산 유체 역학), Tumble(텀블 유동), Swirl(스월 유동), Squish(스퀴시) |
| 초록 |
내연 기관에서 발생하는 탄소의 배출을 줄이기 위해 수소는 내연 기관의 대체 연료로 많이 연구되고 있습니다. 기존 디젤이나 가솔린 엔진에서 수소 엔진으로 변화하면서 연료의 유동 특성과 연소 특성이 변화하였기 때문에 피스톤 형상의 결정은 미래 수소 엔진의 방향성에 매우 중요한 영향을 끼칩니다. 본 연구에서는 3D 시뮬레이션을 통해 피스톤의 bowl과 squish 영역, 압축비를 변화시키면서 연소 특성을 확인하였습니다. 피스톤 형상에 따른 흡기 수소 유동의 차이를 확인하였습니다. 또한 연소에서는 전체적으로 흡기 squish 영역에 잔존 수소가 존재하는 모습을 보였습니다. Squish 영역에서 bowl 영역으로 이어지는 피스톤 벽의 형상이 기울기가 있는 형태가 유동이 벽을 타고 들어가며 흡기 수소를 배기 쪽으로 잘 보내고, bowl 영역에서 화염이 끝까지 잘 전파되는 모습을 보입니다. 또한 squish 영역이 넓은 형태의 형상이 더 큰 squish 유동을 통해 squish 영역의 연소를 가장 잘 수행하는 모습을 보였습니다. 따라서 형상들의 장점을 취합하여 squish 영역의 크기를 늘리고, 기울기가 있는 벽의 형상을 통해 bowl과 squish 영역의 연소와 유동을 향상시키고, 압축 비 저감을 통한 이상 연소 제어에 유리한 형태의 피스톤 형상을 제시하였습니다. |
| 원문(PDF) |
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