• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1996.10b
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• pp.167-170
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• 1996

석탄의 고압 유동층연소는 기존의 PC 보일러보다는 저온 연소로써 NOx의 발생이 억제되며 탈황제를 동시에 주입하여 SOx 발생을 줄일 수 있는 것이 큰 잇점으로서 석탄 신에너지 개발에 유력한 시스템이다. 본 시스템에서 집진은 연소가스 중의 입자가 고온고압에서 고속으로 터빈에서 충돌될 때 일어나는 터빈의 마모, 침식, 및 부식 등을 방지하기 위하여 필수적이다. PFBC 연소기에서 연소된 가스가 정제후에 바로 가스터빈에 주입되기 때문에 PFBC의 집진은 매우 가혹한 조건이다. 뿐만 아니라 차세대에 더욱 높은 열효율 향상과 가스터빈의 수명 연장을 위하여 집진조건이 더욱 가혹해지고 엄격해질 전망이다. 그 동안 PFBC 집진의 연구가 다방면으로 진행되고 있으나 상용화를 위한 준비가 아직 갖추어지지 않았으며 모든 집진 시스템이 잠정적인 문제점을 갖고 있다. 그 중에서도 세라믹 캔들 필터는 성능이 우수하고 가장 많은 운전경험을 갖고 있기 때문에 가장 가까운 시기에 상용화에 성공할 수 있는 집진 시스템이다. 본 고에서는 세라믹 캔들필터 개발의 현황과 핵심 개발과제에 대하여 논의코자 했다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.05a
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• pp.55-63
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• 1994

국내에서 실제 운전되고 있는 천연가스 복합발전플랜트의 성능 예측에 대한 공정전산 해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클은 압축기, 연소기, 터빈 및 터빈 날개의 냉각을 위한 냉각계통으로 구성하였으며, 중기터빈 사이클은 폐열회수보일러, 고압/중압/저압터빈, 펌프 및 부속공정으로 구성하였다. 해석결과는 실제 플랜트의 운전자료와 정성적 및 정량적으로 잘 일치하였으며, 폐열회수보일러의 적절한 설계에 의하여 전체 플랜트의 출력향상을 도모할 수 있음을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.11a
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• pp.13-21
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• 1993

석탄가스화 복합발전 플랜트의 부속공정인 중기터빈 시스템에 대한 공정 전산해석을 상용 공정해석 소프트웨어인 ASPEN 코드를 이용하여 수행하였다. 폐열회수보일러에서 생성되는 고압증기 조건을 2400psig로 채택하였으며, 폐열회수보일러의 열교환기 배열 및 생성증기의 조건에 따른 증기터빈 시스템의 성능변화를 고찰하였다. 페열회수보일러에서의 열교환기 배열, 생성중기 조건 및 공급수 예열 방법에 따라 증기터빈 시스템의 성능이 변화하게 되므로 이의 정확한 이해를 통하여 증기터빈 시스템의 최적화를 도모할 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.2
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• pp.70-77
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• 2013

The present study has been carried out to analyze the effect of steam hammering on the steam piping system including the final superheater, the high pressure turbine, check valve and the first reheater by sudden stoping of main stop valve in a power plant. For the present steam hammering analysis, the well known Flowmaster software has been used to model the steam piping system and the time dependent characteristics of pressure and steam mass flow rate has been conducted. Using the result of the unsteady pressure and steam mass flow rate, the forces acting on the elbows in the piping system has been derived. From the present analysis, it has been elucidated that the elbow just before the main stop valve and the elbow near the connection pipe between bypass pipe and check valve had the largest force among the elbows in the steam piping system. The structural safety diagnostics study on the elbow and the supporting structures of the steam piping system of a power plant will be conducted in the future by the present results of the forces acting on the elbow.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.7
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• pp.653-658
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• 2016

High pressure components of a gas turbine engine are generally made of nickel-base superalloys, using precision casting process due to complicated geometries with intricate channels and cooling holes. Turbine components manufactured from directionally solidified and single crystal materials have columnar grains; however, it is found that the crystals do not grow in its preferred direction, although the orientation can be controlled. This anisotropy can lead to the variations of elastic and Hill's parameters in constitutive equations, and they alter stress distributions and the low cycle fatigue life. We aims to evaluate the effects of perturbed crystal orientations on the structural integrity of a directionally solidified nozzle using low cycle fatigue life. We also attempt to show the necessity for the control of allowed manufacturing errors and stochastic analysis. Our approaches included conjugate heat transfer and structural analysis, along with low cycle fatigue life assessment.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.163-172
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• 2002

The turbine system composed of a nozzle and a rotor is used to drive turbopumps while gas passes through the nozzle, potential energy is converted to kinematic energy, which forces the rotor blades to spin. In this study, an aerodynamic design of a turbine system is investigated using compressible fluid dynamic theories with some pre-determined design requirements (i.e.,pressure ratio, rotational speed, required power etc.) obtained from a liquid rocket engine (L.R.E.) system design. For simplicity of a turbine system, impulse-type rotor blades for open type L.R.E. have been chosen. Usually, the open-type turbine system requires low mass flow rate compared to the close-type system. In this study, a partial admission nozzle is adopted to maximize the efficiency of the close-type turbine system. A design methodology of the a turbine system has been introduced. Especially, a partial admission nozzle has been designed by means of simple empirical correlations between efficiency and configuration of the nozzle. Finally, a turbine system design for a 10 ton thrust level of L.R.E is presented.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2622-2624
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• 2005

화력발전소 보일러의 급수량은 유출되는 증기량에 맞추어 자동 조절된다. 유출 증기량이 변하는 상황에서도 이에 상응하는 급수량은 실시간으로 조절되어야 한다. 증기량과 급수량에 차이가 있으면 보일러의 보유 수량과 드럼의 수위가 변하게 되므로, '드림수위를 일정하게 유지하는 것'이 급수량제어의 목표라고 할 수 있다. 본 논문은 실제 운용되고 있는 설비를 대상으로 고찰한 내용이며, 급수펌프 구동력으로는 중기터빈을 사용한다. 증기터빈과 급수펌프는 같은 축으로 연결되어있으며, 급수량 조절은 급수펌프의 회전속도를 제어함으로써 이루어진다. 터빈에 사응되는 증기는, 고압과 저압 2종류이며, 저압 증기가 부족한 경우에 고압증기를 사용하는 구성으로 되어있다. 증기 밸브의 유량 특성에는 비선형성을 많이 포함하고 있었다. 이 외에도 급수펌프가 갖는 비선형성을 분석하였으며, 이 특성들을 모두 종합한 '증기터빈 속도제어기 튜닝 곡선'을 제시하였다

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.4
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• pp.395-406
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• 2023

The first technological advance to improve the output and efficiency of the latest steam turbines operating in co-generation plants in Korea can be said to be progress in the field of materials that can use high-temperature, high-pressures steam. As a result of design efforts to improve the internal efficiency of steam turbines along with the development of materials, only a few manufacturers of steam turbine have produced high efficiency steam turbines. The internal efficiency of a steam turbine on the steam path operating for a long period of time is gradually lost owing to the limit of mechanical life, and efficiency and output decrease. Therefore, this study aims to develop a model that can analyze the steam flow path performance of HP (High Pressure) and IP (Intermediate Pressure) steam turbine for a co-generation plant using a commercial program and propose a performance calculation method. Owing to the complex performance calculation method of steam turbines, major variables are presented to serve as practically useful references for steam turbine practitioners. In addition, the thermal dynamic analysis(such as heat balance diagram calculation) and the the thermal dynamic calculation required for steam turbine performance calculation and the suitability of the steam turbine performance calculation results were compared with the performance test results.

• Nuclear industry
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• v.19 no.12 s.202
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• pp.59-65
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• 1999

원자력발전소는 우라늄 핵연료를 태워서 물을 끓여 증기를 발생시키고 이 고압 증기로 터빈을 돌려 전기를 생산하는데, 이와 같은 일련의 과정은 고압 용기나 배관을 사용하여 가능하게 된다. 이와 같은 고압 용기 및 고압 배관은 그 기기 안에 핵반응 물질이 들어 있다는 점을 고려해 볼 때 그 기기의 건전성 확보는 매우 중요한 일 중 하나이다. 본고에서는 원자력발전소의 원자로 압력 용기를 비롯하여 압력 배관의 용접부에 대한 결함 탐지에 사용되는 자동 초음파 탐상 기기에 관하여 서술하고자 한다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.18 no.2
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• pp.60-66
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• 2015

Conjugate heat transfer analysis was performed to investigate the flow and cooling performance of the high pressure turbine nozzle of gas turbine engine. The CHT code was verified by comparison between CFD results and experimental results of C3X vane. The combination of k-${\omega}$ based SST turbulence model and transition model was used to solve the flow and thermal field of the fluid zone and the material property of CMSX-4 was applied to the solid zone. The turbine nozzle has two internal cooling channels and each channel has a complex cooling configurations, such as the film cooling, jet impingement, pedestal and rib turbulator. The parabolic temperature profile was given to the inlet condition of the nozzle to simulate the combustor exit condition. The flow characteristics were analyzed by comparing with uncooled nozzle vane. The Mach number around the vane increased due to the increase of coolant mass flow flowed in the main flow passage. The maximum cooling effectiveness (91 %) at the vane surface is located in the middle of pressure side which is effected by the film cooling and the rib turbulrator. The region of the minimum cooling effectiveness (44.8 %) was positioned at the leading edge. And the results show that the TBC layer increases the average cooling effectiveness up to 18 %.