• 제목/요약/키워드: 누설손실

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입구 경계층 두께가 축류 압축기 손실에 미치는 영향 (Effects of the Inlet Boundary Layer Thickness on the Loss Mechanism in an Axial Compressor)

  • 최민석;백제현
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.419-426
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    • 2004
  • A three-dimensional computation was conducted to understand effects of the inlet boundary layer thickness on the loss mechanism in a low-speed axial compressor operating at the design condition(${\phi}=85\%$) and near stall condition(${\phi}=65\%$). At the design condition, the flow phenomena such as the tip leakage flow and hub comer stall are similar independent of the inlet boundary layer thickness. However, when the axial compressor is operating at the near stall condition, the large separation on the suction surface near the casing is induced by the tip leakage flow and the boundary layer on the blade for thin inlet boundary layer but the hub corner stall is enlarged for thick inlet boundary layer. These differences of internal flows induced by change of the boundary layer thickness on the casing and hub enable loss distributions of total pressure to be altered. When the axial compressor has thin inlet boundary layer, the total pressure loss is increased at regions near both casing and tip but decreased in the core flow region. In order to analyze effects of inlet boundary layer thickness on total loss in detail, using Denton's loss models, total loss is scrutinized through three major loss categories in a subsonic axial compressor such as profile loss, tip leakage loss and endwall loss.

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Dumbbell 패치를 이용한 밀리미터파 대역 슬롯 도파관 안테나 (Slotted Waveguide Array Antenna using Dumbbell Patch for Millimeter-Wave)

  • 이정수;성영제;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.353-359
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    • 2004
  • 본 논문에서는 슬롯 판과 도파관의 두 파트로 구성되어 있는 단층 구조의 슬롯 도파관 배열 안테나를 설계하였다. 슬롯 판과 도파관 사이의 전기적인 접촉을 구현하는 것이 대량 생산에 있어 가장 어려운 점이며 이를 위하여 Dumbbell 패치와 초크를 가지는 슬롯 도파관 배열 안테나를 제안하였다. 초크는 슬롯 판과 도파관 사이의 갭에 의해 발생하는 누설 전류를 막아 주지만 도파관 사이에 공간상의 손실이 발생하게 된다 본 논문에서는 Dumbbell 패치를 사용하여 공간상의 손실을 줄일 수 있었고, 16${\times}$16배열 안테나를 제작한 결과 27.2 ㏈의 이득과 45 %의 효율을 얻었다.

정지궤도 위성에 적합한 높은 효율 및 작은 출력 전류 리플을 갖는 Weinberg 컨버터 (A New Weinberg Converter with High Efficiency Low Current Ripple for Geosynchronous Satellite)

  • 김동관;이나영;박정언;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.216-218
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    • 2018
  • Weinberg 컨버터는 입출력 전류 리플이 작아 필터 사이즈가 작고, 스위치 및 다이오드가 소프트 스위칭을 하여 높은 효율을 갖는 장점으로 인해 정지궤도 위성용 배터리 방전 조절기와(Battery Discharge Regulator, BDR) 같이 높은 전력밀도 및 높은 효율을 요구하는 제품에 유용한 승압형 컨버터이다. 최근 정지궤도 위성의 큰 전력 요구사양에 맞춰 버스 전압 사양이 커지면서 Weinberg 컨버터는 몇 가지 문제점을 갖게 되었다. 첫째 다이오드의 큰 순 방향 전압 강하로 인해 도통 손실이 증가한다. 둘째 다이오드의 기생 커패시터와 누설 인덕턴스간의 공진으로 인한 전압 맥동이 심화되면서 EMI 특성이 악화된다. 셋째 스위치 턴-오프 시 발생하는 큰 출력 전류 스파이크로 인해 출력 필터 크기가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 추가 스위치 및 커패시터를 이용해 다이오드 차단시 그 전압을 기존보다 크게 낮춤으로 써 도통 손실 개선 및 EMI 특성 개선을 하는 방법을 제안한다. 또한, 출력 필터 사이즈 저감을 위해 출력 전류 리플을 줄일 수 있는 추가 스위치의 적절한 구동 방법에 대해 제안한다. 제안하는 컨버터는 더욱 높은 전력 밀도 및 효율을 얻을 수 있어 차세대 정지궤도 위성용 BDR에 적합하다. 본 컨버터는 100V/750W의 출력전압/전력을 갖는 시작품을 통해 그 유효성을 검증하였다.

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스윕 각이 적용된 부분 흡입형 초음속 축류 터빈의 정상, 비정상 공력 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Steady and Unsteady Flow Characteristics of Nozzle-Rotor Flow in a Partial Admission Supersonic Axial Turbine with Sweep Angle)

  • 정수인;김귀순
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.173-179
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부분 흡입형 초음속 터빈의 로터 블레이드에 ${\pm}15^{\circ}$의 스윕 각도를 적용하여 그에 의한 효과와 공력 특성을 살펴보기 위해 정상상태 유동해석과 비정상상태 유동해석을 동시에 수행하고 그 결과를 비교해 보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. 모든 계산 케이스들에서 정상상태 유동해석에 비해 비정상상태의 경우가 손실이 더욱 크게 나오는 결과를 나타내었다. 후방스윕(BSW)모델은 기준모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 큰 효과가 있었고 비정상상태 유동 해석에서는 로터 출구면 정효율의 증가현상이 더욱 뚜렷하게 나타났다.

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KSTAR 저온용기 내부의 헬륨라인 설치 및 검사 (Assembly and Test of the In-cryostat Helium Line for KSTAR)

  • 방은남;박현택;이영주;박영민;최창호;박주식
    • 한국진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.153-159
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    • 2007
  • KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

초음속 충동형 터빈 성능개선을 위한 동익 오버랩 최적설계 (Optimal Design for the Rotor Overlap of a Supersonic Impulse Turbine to Improve the Performance)

  • 조종재;신봉근;김귀순;정은환
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.33-41
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    • 2014
  • 초음속 터빈에서는 동익 유로에서의 질식 가능성을 줄이며, 설계 압력비를 구현할 수 있도록 한다. 하지만 동익 오버랩을 적용하면, 펌핑손실, 확산손실 등의 추가적인 손실이 동반된다. 따라서 터빈성능을 극대화하기 위한 최적 오버랩 형상을 찾기 위해 근사최적화 기법을 적용하였다. 설계변수는 동익 오버랩의 형상변수이다. 최적설계 결과, 기준모델 대비 팁 누설유량은 약 50% 감소하였으며, 정효율은 약 4% 증가하였다. 팁 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향이 크게 나타난 반면, 허브 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향은 작게 나타났다.

전자 조사된 $p^+-n^-$ 접합 다이오드의 결함 특성과 전기적 성질 (The defect nature and electrical properties of the electron irradiated $p^+-n^-$ junction diode)

  • 엄태종;강승모;김현우;조중열;김계령;이종무
    • 한국진공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.14-21
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    • 2004
  • 오늘날 전력소자의 작동에 고주파를 사용하기 때문에 에너지 손실을 줄이기 위해 전력소자의 스위칭 속도를 증가시키는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 $p^+- n^-$ 접합 다이오드의 스위칭 속도를 증가시킬 목적으로 minority carrier의 수명을 감소시킬 수 있는 전자조사를 실시하였다. 다이오드의 전기적 성질에 대한 전자조사의 효과를 나타냈다. 스위칭 속도는 효과적으로 증가하였다. 또한 증가될 것으로 예상되는 접합 누설 전류와 전자조사 후 정전압강하는 최적 조건의 에너지와 dose량으로 조사된 $p^+- n^-$접합 다이오드에서는 무시할 수 있는 정도로 나타났다. DLTS와 C-V 분석은 실리콘 기판에서 전자조사로 감소된 결함은 0.284eV와 0.483eV의 에너지 준위를 갖는 donor-like 결함인 것을 보여준다. 본 연구에서의 실험 결과를 고려해 보면, 전자조사는 $p^+- n^-$ 접합 다이오드 전력 소자의 스위칭 속도를 증가시켜 에너지 손실을 감소시킬 수 있는 가장 유용한 기술이라고 결론지을 수 있다.

기어펌프.모터 이끝 틈새의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Gear Teeth End-Gaps for Hydraulic Gear Pumps and Motors)

  • 정헌술;풍려려;오석형
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.23-29
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    • 2005
  • In order to improve the efficiency of hydraulic gear pumps or motors especially for high operating pressure, power losses due to viscous friction and leak flow through gear teeth end-gaps are considered in this paper. Optimal gaps minimizing the power loss for pumps and motors with uniform heights of gaps are analysed first. And the effect of the shapes of gaps with unequal heights on the power loss are studied and discussed by simulation. Considering that the outer shell lacing gear teeth may expand due to high internal pressure or thermal stress, the results drawn in this paper can be used for the design of high efficiency pumps and motors.

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전류증배 정류회로를 사용한 능동 클램프 포워드 컨버터의 개선된 영전압 스위칭에 대한 분석 (Analysis of an Active Clamp Forward Converter with Current-Doubler Rectifier for Wide Range Zero Voltage Switching)

  • 김두호;장바울;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.137-138
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    • 2013
  • 능동 클램프 포워드 컨버터의 2차단에 전류 증배 정류회로를 사용할 경우 2차단에서의 도통 손실을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 상대적으로 큰 자화 인덕턴스와 작은 누설 인덕턴스를 이용하여 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 회로 전체 동작 측면에서 바람직하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작 설명과 함께 영전압 스위칭을 위한 조건을 다루었고 240W급 (12-V/20-A) 프로토타입 회로를 통해 분석 결과의 타당성을 검증하였다.

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알루미늄 전해 콘덴서에 있어서 화성전압이 전기적 특성에 미치는 영향 (The Effect of Forming Voltage on Electrical Characteristics in Aluminium Electrolytic Capacitors)

  • 추준섭;김정태;구자윤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.180-183
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    • 1990
  • 알루미늄 전해 콘덴서에 있어서 유전체로 사용되는 $Al_2O_3$ 산화 피막의 두께와 형상이 콘덴서의 전기적 특성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여, 저압 16 V급과 중고압 200 V급으로 선정하여 화성전압을 변화시켜 시료 콘덴서를 제작한 후 전기적 제 특성을 측정하였다. 그 결과, 화성 전압이 높아질수록 산화 피막의 두께가 두껍게 형성되고 정전 용량은 감소하였으며, 유전 손실과 누설전류도 감소하였다. 또한, 장시간 수명시험을 수행한 결과 전기적 특성이 보다 안정되었음을 알았다.

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