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저자정보
Antony John Nyongesa (Korea Maritime & Ocean Engineering University) Jeong Kuk Kim (Korea Maritime & Ocean Engineering University) Won-Ju Lee (Korea Maritime & Ocean University)
저널정보
한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제47권 제6호
발행연도
2023.12
수록면
303 - 308 (6page)
DOI
10.5916/jamet.2023.47.6.303

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Natural gas (NG) is a potential alternative fuel for a carbon-free transition. Currently, NG combustion in marine two-stroke engines is achieved using two dual fuel concepts namely, the high-pressure injection (HPDF) and low-pressure injection (LPDF). The LPDF engine concept can meet the Tier III emission regulations without any after-treatment devices. However, under low load conditions, it exhibits poor combustion characteristics and higher CO and HC emissions. The quality of the in-cylinder NG/air mixture is crucial for the premixed combustion nature of the LPDF concept. This study numerically evaluates the influence of adjustable-sized scavenge ports on the NG stratification in a large-bore marine two-stroke NG/diesel, dual-fuel engine. Originally, the engine port height was 211mm; the size was reduced to various port heights to analyze its influence on the NG/air stratification. The results showed a significant improvement in the in-cylinder dynamic, mixing, and turbulence properties. The swirl ratio, turbulence kinetic energy, and vorticity magnitudes were increased to a maximum of 16.56, 37.027, and 17.04%, respectively. However, owing to the reduced scavenge port size, the trapped air mass in the cylinder was reduced slightly by 2.05%. This study provides a reasonable approach to improve the cylinder mixture formation to improve combustion efficiency in marine low-pressure gas dual-fuel engines.
#Natural gas #Low pressure injection #Dual fuel #Combustion

목차

Abstract
1. Introduction
2. Model Description
3. Results
4. Conclusion
References

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