Computational Study on The Effect of Injection Nozzle Hole Exit Angle Variation on Injection Characteristics

Abstract: Emission regulations have been strengthened step by step for marine engines. A noble measureis required both inside and outside of the combustion chamber. The combustion characteristics in cylinder have a very close relationship with the exhaust emission characteristics. Injection valve and nozzle hole geometry is an important factor for combustion. The study to improve the spray characteristics has concentrated on nozzle inlet geometry and nozzle hole diameter, but the exit geometry has not considered.In this study the nozzle exit angle variation was tested. The results show that the angle between 30˚ and 60˚ is more effective than the other cases. Key words: Injection characteristics, Nozzle geometry, Diesel engine †교신저자(한국해양대학교 기계에너지시스템공학부, E-mail: khpark@hhu.ac.kr, Tel: 051)410-4367)1 한국해양대학교 대학원 기계공학과 , E-mail: fdotori@yahoo.co.kr, Tel: 010-3833-77362 ㈜신원 미크론, E-mail: nozzle@korea.com, Tel: 010-8521-4066 1. 서 론 디젤 엔진은 현재 사용되는 어떠한 내연 기관 보다 높은 열효율을 가지고 있으며 사회 전반적으로 가솔린 기관과 함께 가장 많이 사용되는 기관이다. 특히 큰 출력을 요구하는 대형 트럭이나, 건설 장비, 선박, 발전용 및 산업용으로 널리 쓰이며 현재는 디젤 기술이 많이 발달되었기 때문에 중소형 차량용으로 공급 되고 있다. 하지만 디젤 기관은 가솔린 기관과는 달리 대기 환경 보전법에 의하여 엄격한 규제를 받고 있으며, 특히 질소 산화물과 매연 미립자의 배출에 대한 규제는 매우 강화되고 있다. 강화되는 배기규제를 만족하기 위하여 연소에 매우 중요한 역할을 하는 연료 분사에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.윤[1]은 연료분사 노즐 형상이 선박용 디젤 엔진의 질소산화물(NOx)에 미치는 영향에 대하여 연구 하였는데, 노즐 홀 지름 및 개수가 증가할수록 연료 소비율은 증가하고 NOx 발생량은 감소하여 연료 분사 노즐 홀 지름을 바꾸는 것이 노즐 홀 개수를 바꾸는 것보다 NOx 개선에 효과적임을 강조하