• Title/Summary/Keyword: 가스 터빈

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Prediction of Complex Turbulent Flows in Can-type Gas Turbine Combustor and Scroll (원통형 가스터빈 연소기와 Scroll 내부유동장 해석)

  • 김용모;김성구;김명환;민대기
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.9-9
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    • 1998
  • 가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

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Implementation of Simulator for Control System Verification of a Gas Turbine Power Plant (국내 가스터빈 발전소의 제어시스템 검증용 시뮬레이터 개발)

  • Woo, Joo-Hee;Choi, In-Kyu
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07d
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    • pp.2144-2146
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    • 2001
  • 본 논문은 국내 한 발전소의 가스터빈 제어계통을 개조하기 위해 제작된 터빈제어시스템과 제어로직의 타당성을 검증하기 위해 구현한 시뮬레이터에 대해서 언급하고자 한다. 시뮬레이터는 가스터빈 계통의 열역학적 모델 부분, 제어시스템과 인터페이스를 위한 입출력 시스템 및 사용자 그래픽 인터페이스 부분으로 구성되어 있다. 실제 출력 운전상태에서 발전 운전데이터를 취득하였고, 이 데이터를 가지고 구현된 시뮬레이터의 성능을 확인한 결과 현장과 유사한 특성을 보여 주었다.

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Performance Prediction of Steam Injected Gas Turbine Cycle (증기분사 가스터빈 시스템의 성능예측)

  • Lee, Han-Goo;Kang, Seung-Jong;Lee, Chan
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.11a
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    • pp.22-30
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    • 1993
  • 증기분사 가스터빈 시스템의 성능예측 모델을 상용모사기인 ASPEN 코드를 이용하여 개발하였다. 압축기 및 터빈은 등엔트로피 과정으로, 연소기는 Thermal NOx 생성을 수반하는 연소모형으로서 가정하였다. 또한 터빈 냉각을 위한 추출공기량과 냉각공기가 터빈 성능에 미치는 영향은 적절한 상관 관계식을 도입하여 평가하였다. 본 예측 모델을 이용하여 예측된 결과와 실험결과간의 비교를 통하여 모델의 타당성을 제시하였고, 증기 분사량 및 터빈 냉각변수 변화에 따른 예측결과를 통하여 가스터빈 시스템 설계기준을 제시하였다.

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The Effect of the Integration Methods of Gas Turbine and Air Separation Unit on IGCC Plant Performance (가스터빈과 산소분리공정의 연계 방법에 따른 IGCC 플랜트 성능영향 분석)

  • 서석빈;김종진;조상기;이윤경;안달홍
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.8 no.4
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    • pp.533-539
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    • 1999
  • Integration methods of a Gas Turbine and a Air Separation Unit have a potential to improve plant performance and cost of IFCC. Several studies on those integrations schemes were carried out. Then some of the methods were accually in commercial plants. Thus paper reviewed the integration schemes of a Gas Turbine and a Air Separation Unit. In order to compare the plant performance of IGCC with each scheme, simulation model was developed for IGCC power cycle with Texaco Quench gasification process. The simulation results showed that the thermal efficiency of the plant was appeared to be the best when all of the air consumption required for Air Separation Unit was supplied from the Gas Turbine and the net plant power output was maximized when 75% of the total ASU an requirement was supplied from Gas Turbine.

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Numerical Study of Turbine Blade Surface Gas Temperature with Various RPM and Pyro Starter Pressure (파이로 시동기의 압력변화와 터빈 블레이드 회전수 변화에 따른 충동형 터빈 블레이드 입구의 가스온도 분포 해석)

  • Lee, In-Chul;Byun, Yong-Woo;Koo, Ja-Ye;Lee, Sang-Do;Kim, Kui-Soon;Moon, In-Sang;Lee, Soo-Young
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.94-97
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    • 2008
  • As the partial admission turbine has a intrinsically unsteady and three dimensional flow region, numerical calculation time of these study has been too long time. The numerical analysis for gas temperature of turbine blade surface has been performed to investigate development of temperature with various pyro start pressure. Computations have been carried out several turbine rotational speeds in the range from 0 to 16000 rpm and inlet conditions with 1423K, 7.2MPa. As a result, the more rotational speed and pyro starter pressure of turbine increased, the more turbine blade's temperature decreased. It is also found that flow field of turbine blade inlet area at pyro starter pressure of 5.75MPa and rotational speed of 12100 rpm formed surface temperature uniformly.

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Mission based gas turbine engine rotating parts life evaluation (임무를 가지는 가스터빈 엔진 회전부품 피로수명 평가)

  • Kim, Kyung-Heui;Kim, Hyun-Jae;Chen, Seung-Bae;Kim, Dong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.385-390
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    • 2009
  • The gas turbine engine structures usually are placed on high thermal mechanical stress condition. For general low cycle fatigue evaluation, simple fatigue criterion based on critical plane approach is developed. LCF life of turbine wheel is evaluated with this criterion and process contrived together.

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Heat and Material Balance Calculations for IGCC Steam Turbine Cycle (IGCC 스팀터빈 사이클의 열 및 물질수지 정산)

  • Kim, Dae-Gyu;Kang, Seung-Jong;Cho, Byeong-Hwa;Choi, Jeong-Tae;Park, Cheol
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.120-125
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    • 1993
  • 석탄가스화 복합사이클 발전시스템에서 스팀터빈 발전시스템은 1차 사이클인 가스터빈사이클에서 나오는 폐열을 이용하여 발생하는 증기로 구동되며, 증기의 일부는 가스화기로 들어가서 가스화 반응에 이용된다. 이와 같은 시스템의 설계나 평가를 위해서는, 주어진 시스템에 대한 열 및 물질수지 정산을 구할 수 있는 능력을 갖추는 것이 필요하다. 본 연구에서는 주어진 시스템의 성능을 평가할 수 있는 프로그램을 개발하여 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)System의 증기터빈 사이클과 유사한 증기터빈기계의 열 및 물질정사고 성능 해석에 적용하였다. (중략)

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Study on the Prediction Model of Reheat Gas Turbine Inlet Temperature using Deep Neural Network Technique (심층신경망 기법을 이용한 재열 가스터빈 입구온도 예측모델에 관한 연구)

  • Young-Bok Han;Sung-Ho Kim;Byon-Gon Kim
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.18 no.5
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    • pp.841-852
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    • 2023
  • Gas turbines, which are used as generators for frequency regulation of the domestic power system, are increasing in use due to the carbon-neutral policy, quick startup and shutdown, and high thermal efficiency. Since the gas turbine rotates the turbine using high-temperature flame, the turbine inlet temperature is acting as a key factor determining the performance and lifespan of the device. However, since the inlet temperature cannot be directly measured, the temperature calculated by the manufacturer is used or the temperature predicted based on field experience is applied, which makes it difficult to operate and maintain the gas turbine in a stable manner. In this study, we present a model that can predict the inlet temperature of a reheat gas turbine based on Deep Neural Network (DNN), which is widely used in artificial neural networks, and verify the performance of the proposed DNN based on actual data.

Evaluation of the Shock Resistance of a Gas Turbine Package (가스터빈 패키지 내충격 성능평가에 관한 연구)

  • Kim, Jae Boo;Park, Yun Ki;Park, Min Seok;Lee, Jong Hwan;An, Sung Chan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.10
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    • pp.1005-1009
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    • 2017
  • In this study, the shock resistance of a gas turbine package subjected to a shock load caused by non-contact underwater explosion was investigated using numerical analysis. To perform shock analysis, the time-history shock load was calculated according to BV-043 (German Navy Regulation). The direct transient response analysis in the time domain for the simplified Whole Engine Model (WEM) was performed using the calculated shock load. In addition, the structural integrity of a detailed model was evaluated by considering the shock load transferred to each component. As a result, it was confirmed that the safety factor was at least 1.0 as compared with the reference stress. Finally, the structural and functional integrity of the Engine Management System (EMS) of the gas turbine package was verified through an actual shock test.

Sensitivity Analysis for Using Gas Turbine Generator to Provide Alternate Alternating Current in APR+ (APR+ 대체교류발전기의 가스터빈 적용에 대한 민감도분석)

  • Moon, Ho-Rim;Park, Bhum-Lak;Park, Young-Sheop
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.1
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    • pp.97-102
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    • 2012
  • Alternate alternating current (AAC) is used in nuclear power plants (NPPs) in order to cope with station black outs (SBOs). AAC has been provided using diesel engine drive types in Korea's NPPs. The structure of gas turbine generators (GTGs) is simpler than that of diesel generators (DGs), and GTGs have the advantage of longer maintenance intervals. However, GTG-AAC was not used in NPPs in Korea because of the lack of operation/maintenance experience. The purpose of this paper is to analyze the safety of APR+ considering a diversity of AAC types. This paper analyzes reliability data, mechanical specifications of DGs and GTGs, and the sensitivity of core damage frequency to the ACC type.