화학반응 메커니즘 축소화 연구를 통한 바이오디젤의 연소 해석 (Biodiesel-Combustion Analysis through a Study on the Reduction of the Chemical-Reaction Mechanism)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 43권 / 6호 / 423 ~ 431페이지
· 저자명 : 정준우, 임영찬, 서현규

초록

본 연구는 바이오디젤 상세화학반응 메커니즘을 이용하여 DRGEP를 적용한 기초화학반응 메커니즘을 생성한 논문이다. 본 연구에 사용된 바이오디젤 상세화학반응 메커니즘은 3,299개의 화학종과 10,806개의 반응식을 가지고 있으며, n-heptane, methyl decanoate, methyl-9-decenoate를 포함하고 있다. DRGEP 방법은 DRG(Directed Relation Graph) 방법과 EP(Error Propagation)를 합친 방법으로서, target 화학종과 관련된 모든 화학종의 경로를 고려하여 메커니즘을 축소하는 방법이다. 연구 결과, relative tolerance 10%를 적용한 기초화학반응 메커니즘의 축소율이 가장 높았으며, 점화지연 및 CO 배출량 결과도 상세화학반응 메커니즘 해석 결과와 유사하였다. 또한, NOX와 관련된 H, OH, HO2의 화학종 생성 비교를 통해 NOX 생성에 대하여 예측하였으며, 그 결과, 기초화학반응 메커니즘과 NOX 메커니즘을 합성할 경우 NOX 생성이 실제 반응보다 적게 생성될 것으로 예측되었다.

영어초록

This study investigated reducing the detailed chemical-reaction mechanism for biodiesel by applying DRGEP (Directed Relation Graph Error Propagation). The detailed chemical-reaction mechanism has 3,299 species and 10,806 reactions, and consists of n-heptane, methyl decanoate, and methyl-9-decenoate. The DRGEP is a combination of a DRG (Directed Relation Graph), which maps the coupling of the species in a reaction system, and the EP (Error Propagation), which finds the dependency pathways for all species, relative to the target species. In the mechanism reduction, the skeletal mechanism using relative tolerance 10 was most reduced, and the ignition delay and CO emission results were similar to those of the detailed chemical-reaction mechanism. In addition, the NOx production was predicted by comparing the production of H, OH, and HO2 species. When the skeletal mechanism was merged with the NOx mechanism, it was predicted that the NOx production of the merge mechanism would be smaller than that of the real combustion process.

참고자료

· 없음