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일체형 PM/NOx 동시저감장치의 최적 설계에 대한 기초 연구A Basis Study on the Optimal Design of the Integrated PM/NOx Reduction Device
- Other Titles
- A Basis Study on the Optimal Design of the Integrated PM/NOx Reduction Device
- Issue Date
- 10월-2022
- Publisher
- 해양환경안전학회
- Keywords
- 배기 후처리 시스템; 입자상물질; 질소산화물; 일체형; 디젤미립자필터; 선택적 촉매 환원법; 다공성 매체; 배압; After-treatment System; Particulate Matters (PM); Nitrogen oxides (NOx); Integration; Diesel Particulate Filter (DPF); Selective Catalyst Reaction (SCR); Porous Media; Back Pressure
- Citation
- 해양환경안전학회지, v.28, no.6, pp 1092 - 1099
- Pages
- 8
- Journal Title
- 해양환경안전학회지
- Volume
- 28
- Number
- 6
- Start Page
- 1092
- End Page
- 1099
- ISSN
- 1229-3431
2287-3341
- Abstract
- 대기오염물질과 온실가스 배출량을 저감 시키기 위한 배기 후처리 장치에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만 그 중 선박용 입자상물질/질소산화물(PM/NOx) 동시저감 장치에서는 엔진에 미치는 배압 및 필터 담체 교체에 대한 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 PM/NOx를 동시저감 할 수 있는 일체형 장치의 최적 설계를 위해 장치 내부 유동과 입·출구 압력을 통한 배압의 변화를 연구하여 적절한 기준을 제시하였다. Ansys Fluent를 활용하여 디젤미립자필터(DPF) 및 선택적촉매환원법(SCR)에 다공성 매체 조건을 적용하였고 공극률은 30%, 40%, 50%, 60% 및 70%로 설정하였다. 또한, 엔진 부하에 따른 Inlet 속도를 경계 조건으로 7.4m/s, 10.3m/s, 13.1m/s 및 26.2m/s로 적용하여 배압에 미치는 영향을 분석하였다. CFD 분석 결과, 장치의 입구 온도 보다 입구 속도에 따른 배압의 변화율이 크고 최대 변화율은 27.4mbar였다. 그리고 모든 경계 조건에서의 배압이 선급 기준인 68mbar를 초과하지 않았기 때문에 1800kW 선박에 적합한 장치로 평가되었다.
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