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소형 상용차용 전기 가열 모듈에 의한 동결 요소수의 해동 및 열전달 특성에 관한 수치적 연구 -
분야 공학 > 기계공학
저자 이두기 김만영 오광철 노태수
발행기관 대한기계학회
간행물정보 대한기계학회 논문집 B권 2019년, 대한기계학회논문집 B권 제43권 제3호(통권 제402호), 161page~168page(총8page)
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목차
부제 : Numerical Study on the Urea Thawing and Heat Transfer Characteristics with Electric Heating Module for Light Commercial Vehicle
초록
Abstract
1. 서론
2. 수치해석 및 실험
3. 결과 및 고찰
4. 결론
참고문헌(References)
 
 
국문초록
배기가스 후처리장치 중 하나인 Urea-SCR은 NOx 규제 대응을 위한 우수한 장치로 평가받고 있다. 하지만 환원제로 사용되는 요소수는 –20℃ 이하 저온 환경에서 동결되는 문제가 있다. 따라서 고상의 동결 요소수를 액상으로 원활하게 공급하기 위해서는 가열이 필수적이며, 해동 과정에서 상변화와 함께 물질의 물리적 특성 변화가 수반된다. 본 연구에서는 상용코드 ANSYS Fluent를 이용하여 동결 요소수의 해동에 관한 3차원 비정상 상태 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 검증과 함께 시간에 따른 액상 분율의 변화, 상 경계면의 이동 및 온도 분포를 통해 요소수의 해동 및 열전달 특성을 고찰하였고, 향후 전기 가열 모듈을 포함한 요소수 공급 모듈의 최적 설계를 위한 기초 데이터를 확보하였다.
 
 
영문초록
The Urea-SCR, one of the exhaust gas after-treatment devices, is regarded as the most device for NOx regulation. However, a challenging problems is to ensure that the urea-water solution used as a reducing agent is available for operating the system in a cold environment. The urea thawing process, in which the solid turns to liquid, is associated with the phase change and physical property change phenomena. In this study, therefore, the commercial software ANSYS Fluent was utilized to conduct a numerical analysis in order to investigate the urea thawing process, including a complex solid-liquid phase change with the electric heating module. After validating the numerical methods adopted in this work, the thermal characteristics, such as variation of the liquid fraction and temperature distribution with time, were investigated as potential basic data for optimum design.
 
 
Heat Transfer(열전달), Urea-Water Solution(요소수), Thawing(해동), Electric Heating Module(전기 가열 모듈), Phase Change(상변화), Liquid Fraction(액상 분율)
 
 
도움말
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