• 제목/요약/키워드: 가변체적

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직교다항식을 이용한 자동차 압축기용 가변 사판의 구조최적설계 (Structural Optimization of Variable Swash Plate for Automotive Compressor Using Orthogonal Polynomials)

  • 백석흠;김현성;한동섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1273-1279
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    • 2011
  • 자동차 압축기는 연비 개선효과를 위해 가변 사판형 압축기를 사용한다. 가변 사판의 회전 토크와 피스톤에 작용하는 압력은 사판의 형상과 변형에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 Chebyshev 직교다항식과 최적화 기법을 이용하여 가변 사판의 최적 형상을 결정하였다. 사판의 설계 요구사항은 정상 운전상태에서 최대 응력과 변형을 최소화하면서 체적을 감소시키는 것이다. 직교배열표, 분산분석과 반응표면최적화 방법은 최적 설계변수를 결정하고 주효과를 찾는데 사용하였다. 최적설계 결과로부터, 사판의 유의한 설계변수를 확인하고 이의 최적해와 설계요구조건 만족에 대한 유용성을 설명하였다.

가변 흡.배기시스템에 의한 과급디젤기관의 체적효율 향상에 관한 연구 (A Study on the Volumetric Efficiency Improvement by Variable Induction & Exhaust System in a Turbocharged Diesel Engine)

  • 강희영;고대권
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.13-19
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    • 2008
  • In this study, a variable induction and exhaust system is applied to turbocharged diesel engine to improve the volumetric efficiency, especially, in a low and transient engine speed range where much of the pollutant matters are expelled out. The volumetric efficiency is known as one of the most important factor which affects significantly engine performance, fuel economy and further emission and noise level. As the torque increase with the engine speed up, the gas flow in an exhaust pipe become pulsating and then has an effect on boost up capacity of air charging into the cylinder and expelling capacity to atmosphere simultaneously. But at a low and idling speed, the pulsation effect was not so significant. Accordingly, resonator was employed to compensate their loss. The variable induction system consists of the secondary pipe, resonator, intercooler, and torque variance were examined with extended operating conditions. In the mean time, for interpretation and well understanding for the phenomena of wave action that arising during intake and exhaust process between turbocharger and variable intake system, the concept of the combined supercharging was introduced. Some of results are depicted which deal with a pressure history during valve events of induction process. Consequently, by the governing of these phase and amplitude of pulsating wave, it enables us to estimate and evaluate for the intake system performance and also, designing stage of the system layout.

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낮은 증발온도에서 운전되는 가변속 롤러형 베인 압축기의 성능특성에 관한 분석 (Analysis on the performance characteristics of a variable-speed, roller-type vane compressor operating at low evaporating temperature)

  • 김봉훈
    • 설비공학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.193-204
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    • 1999
  • Performance of a variable-speed, roller-type vane compressor was evaluated at low evaporating temperature. First, an experimental investigation was conducted to examine the performance variation as functions of both outdoor temperature and rotating speed. For this purpose, a typical heat pump was implemented as a test apparatus to measure mass flow rate and power input. Secondly, computational investigations corresponding to the heat pump test conditions were performed to predict compressor performance using ORNL Map-Based compressor model. Results obtained from the heat-pump experiments showed that both mass flow rate and power consumption were sensitively dependent on both evaporating temperature and compressor speed as was predicted from the computational results. From the comparisons of both experimental and computational results, it was well recognized that the ORNL model was subjected to larger error in the accuracy of prediction as outdoor temperature decreased. When the outdoor temperature was above $-5^{\cire}C$, errors of predicted values corresponding to both mass flow rate and power consumption were estimated as $\pm$10% and $\pm$ 15%, respectively. Finally, it is suggested that the ORNL model needs to be re-evaluated if compressor map data tested below $-5^{\cire}C$(in evaporating temperature) are available.

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감마나이프 방사선수술 치료계획의 평가에 필수불가결한 지표들의 분석 (Analyses of the indispensible Indices in Evaluating Gamma Knife Radiosurgery Treatment Plans)

  • 허병익
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.303-312
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    • 2017
  • 감마나이프 방사선수술(GKRS)의 핵심 목표는 병변에 처방 등선량 표면의 일치성을 최대화하고 병변 주변부 정상 조직의 방사선 효과를 최소화하는 것이다. 일치성 지표, 적용 범위, 선택성, 빔-온 시간, 기울기 지표(GI), 일치성/기울기 지표(CGI)와 같은 치료계획의 질과 관련된 다양한 종류의 지표들이 존재한다. 이 가운데 최상의 치료계획 평가 도구로서 우리는 일치성 지표, GI 및 CGI를 반드시 확인해야 한다. 특히 건강한 정상조직의 합병증과 관련된 GI 및 CGI는 일치성 지표보다 더욱더 중요하게 여겨진다. 그래서 저자는 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜(LGP) 및 검증 방법 가변 타원체 모형화 기술(VEMT)을 사용하여 광범위하게 적용되고 있는 GI 뿐 만 아니고 CGI, 새로이 정의된 일치성/기울기 지표를 계산하고 통계적으로 분석하였다. 본 연구는 GKRS로 치료받은 두개 내 병변을 가진 10명의 환자를 대상으로 하였다. 저자는 단지네 인자들: 처방 등선량 체적, 최대 선량의 30% 이상 체적, 병변 체적, 처방 등선량 절반의 체적 만을 가지고 LGP와 VEMT를 이용해서 지표를 계산했다. 모든 데이터는 두 가지 다른 측정기법을 비교하는데 사용되는 통계적 방법인 Paired t-test로 분석되었다. 10명의 사례에서 LGP와 VEMT 사이에 GI의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. GI의 차이는 -0.14에서 0.01 사이의 범위였다. LGP와 VEMT의 두 가지 방법으로 계산된 새롭게 정의된 기울기 지표 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 저자는 LGP와 VEMT 사이에 처방 등선량 체적에 대한 통계적 차이를 발견하지 못했다. 최상의 치료계획을 결정하기 위한 또 하나의 평가 지표인 CGI도 통계적으로 유의하지 않았고 CGI의 차이는 -4에서 3까지 이었다. 똑같이 GKRS에 적합하게 새로이 정의된 일치성/기울기 지표도 통계 분석을 통해서 치료계획 평가를 위한 훌륭한 측정 기준으로 여겨진다. 통계분석 결과 VEMT는 GKRS에서 최상의 치료계획을 평가하기 위해 GI, 새로운 기울기 지표, CGI 및 새로운 CGI를 고려했을 때 LGP와 우수한 일치를 보였다. 저자는 LGP 및 VEMT를 통해서 빠르고 쉬운 평가도구의 적용성으로 인하여 GI 뿐 만 아니라 CGI와 새로이 정의된 CGI가 널리 사용되기를 기대한다.

가변 체적 헬름홀츠 공진기에 의한 유사 흡기 시스템의 비정상 유동특성 (Characteristics of Unsteady Flows in a Semi-Induction System by a Variable Volume Helmholtz Resonator)

  • 강경은;김경현;강희영;고대권
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.57-62
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    • 2009
  • Unsteady flows in a semi-induction system was investigated to verify their characteristics. A semi-induction system was designed and made to verify the Sow characteristics in an intake system. To attain an intact wave of an intake pulse, a single semi-intake system was adopted as a test rig. The system consists of an intake pipe and a rotary valve as a pulse generator, and a variable volume Helmholtz resonator. The variable volume Helmholtz resonator was mounted in the intake pipe to enhance a breathing capacity and engine performance. The phase and amplitude of the pulsating flow in an unsteady flow system were found to affect the charging capacity significantly. The behavior of pressure wave, their phase and amplitude were investigated in various regions. Some of the results obtained from experiments were described.

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하이브리드 자동차용 계자 권선형 동기전동기의 최대 토크 운전 (Maximum Torqu Control Of Salient-Pole Synchronous-Induction Motor For Hybrid Electric Vehicle)

  • 유성환;송우현;김준석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.82-83
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    • 2013
  • 친환경 차량에 대한 관심이 급증함에 따라 고효율 운전이 가능한 하이브리드 전기자동차(이하 HEV)에 대한 관심이 급증하고 있다. HEV에는 효율이 높고 단위 체적당 토크가 큰 고성능 전동기가 적용되고 있으며 자동차에 적용되는 특수성으로 인해 고속영역에서의 안정된 출력 특성이 요구되고 있다. 회전계자부에 권선을 적용한 계자권선형 동기전동기는 영구자석형 전동기에 비해 효율이 다소 감소하는 단점이 있으나, 공극 자속을 임의로 제어할 수 있기 때문에 저속영역부터 10,000rpm 이상의 고속영역까지 탁월한 가변속 능력을 발휘하는 장점이 있으며, 저용량 HEV에 매우 적합한 특성을 지니고 있다. 그러나, 일반적인 영구자석형 동기전동기와는 다르게 d,q축 전류 뿐만 아니라 자속성분 전류까지 제어 대상에 포함되므로 제어계가 복잡해지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 HEV용 계자 권선형 동기전동기의 단위 전류당 최대토크 제어(MTPA)에 대하여 연구를 진행하였으며, 전압-전압제한 하에서 이론적으로 발생 가능한 최대토크 능력 커브를 기반으로 실제 시스템에서 쉽게 구현할 수 있는 약계자 제어 알고리즘을 제안한다.

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WAVE 를 이용한 VVT 효과가 SI 엔진성능에 미치는 영향에 관한 시뮬레이션 (A Simulation for Indentifying Influence of The VVT Effect on The SI Engine Performance Using WAVE)

  • 임옥택;김대호;두타;처거
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.3032-3037
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    • 2008
  • Variable Valve Timing (VVT) system can be used to improve fuel economy, performance and emissions. This study is identified the effect of VVT in terms of wide open throttle torque, Residual gas fraction, volume efficiency. Engine cycle simulations are performed on 2.0L DOHC in-line 4-cylinder SI engine by using WAVE of Ricardo. Results of the simulations had good agreement with WOT torque experimental data, and helped to predict the tendency of performance as the valve timings change. WOT torque was higher when intake valves were closed early for low rpm and late for high rpm.

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가변 격판을 갖는 사각공간 내의 혼합대류에 대한 실험과 수치해석 (An Experiment and Numerical Analysis of Mixed Convection in a Rectangular Space with Variable Partition)

  • 이광성;신재호;이중섭;정한식;정효민
    • 설비공학논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.1230-1235
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    • 2001
  • The laminar convection heat transfer in a ventilated space with various horizontal partitions was studied numerically and experimentally. The experimental results by holographic interferometer showed good agreements with the numerical results. For the numerical study, the governing equations were solved by using a finite volume method for $46.6\leqRe\leq1332,\;1460\leqGr\leql1585$, Pr=0.71 and the variations of partition lengths. The isotherms and velocity vectors have been represented for various parameters. As the length of partition increases, the convection heat transfer decreases. Based on the numerical data, a correlation was obtained for the dimensionless mean Nusselt number in terms of $Gr/Re^2$. In the region of $Gr/Re^2$<1, the mean Nusselt number was very small, but in the region of $Gr/Re^2\geq1$, the mean Nusselt number was constant.

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가변밸브 작동기구를 적용한 가솔린 기관의 잔류가스분율, 체적효율, 펌핑손실 예측을 위한 해석적 연구 (Numerical Analysis for Prediction of the Residual Gas Fraction, Volumetric Efficiency and Pumping Loss with Continuous Variable Valve Lift System in an SI Engine)

  • 조용석;이성욱;장익규;박정권;윤여빈;박영준;김현철;나병철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.7-13
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    • 2010
  • To satisfy the needs on fuel economy and engine performance, continuous variable valve lift systems are applying to engines. In the CVVL system, fuel economy can be improved by reducing pumping loss during the induction process, and engine performance can be also improved by controlling volumetric efficiency and the residual gas fraction. Because the residual gas fraction directly affects volumetric efficiency, engine performance, combustion efficiency and emissions in SI engines, controlling residual gas fraction is one of the important things in engine development process. This analysis investigates the residual gas fraction and volumetric efficiency with changes of intake valve lifts and intake valve timings. In this study, unsteady state solutions were solved during exhaust and induction processes. Results show variation of the residual gas fraction and volumetric efficiency by changing intake valve timing and lift. Decreasing intake valve lift leads to increase the residual gas fraction and to decrease volumetric efficiency.

유리판용 초음파 물기 제거기 개발 (development of Ultrasonic waterdrop Repellers for Glass Plates)

  • 정이봉;이영진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.12-17
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    • 1997
  • 본연구에서는 압전세라믹을 이용하여 외부에 노출된 유리판에 부착된 물방울을 효율적으로 제거할 수 있는 초음파 물기 제거장치를 개발하였다. 초음파 진동장치의 제작을 위하여 유한요소법을 사용하여 유리면의 진동특성을 분석하였고 이 결과를 바탕으로 체적의 효과를 얻을 수 있는 초음파 진동액츄에이터의 구조와 규격을 결정하였다. 진동장치의 제작에 있어서는 시뮬레이션 결과를 바탕으로 진동의 균일한 분포를 위해서 보조진동판을 사용하였고 주어진 크기의 유리판의 최적조건을 찾기 위해 보조진동판과 유리판의 다양한 두께와 압전소자의 크기와 두께에 따라서 그 특성을 알아보고 성능을 평가하였다. 구동 발진기는 유리판의 공진점을 추적하기 위해 일정 주파수대역을 스위핑하는 가변주파수 발진기로 제작하였다.

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