• 동력기계공학회지
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• 제14권3호
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• pp.25-32
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• 2010

전 세계적으로 급속도로 인기가 더해가고 있는 수소에너지는 높은 전환 효율성, 재생성, 친환경적인 특징을 가지며 미래의 주 에너지가 될 것이다. 왕복동식 압축기를 통과한 후의 수소 가스의 압력은 높은 맥동압을 가진다. 스너버는 압축기의 한 구성품으로 맥동압을 낮추고 수소가스의 불순물을 제거하기 위해 사용된다. 이 연구에서의 실험은 스너버 시스템에 사용된 강관의 맥동에 관해 조사하기 위해서 수행되었다. 맥동압은 12 Hz ~ 60 Hz의 모터속도에서 RMS값을 기준으로 0.1625% ~ 0.5305% 그리고 평균압력을 기준으로 0.1621% ~ 0.5277% 감소하였다. 압력손실은 RMS값을 기준으로 0.1092% ~ 1.4419%, 평균압력을 기준으로 0.1493% ~ 1.7507%로 측정되었다. CFD를 이용한 수치해석값은 실험값이 거의 비슷한 결과를 나타내고 강관 관로 내부 가스의 자세한 압력을 설명하기 위한 중요한 역할을 수행한다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권1호
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• pp.20-27
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• 2008

수소 추출과 리포밍 과정, 연료 전지, 저장소로 구성된 수소 연료에 대한 연구는 세계적으로 번영하고 있는 중이다. 그러나 한국의 수소 스테이션에 대한 연구는 아직도 개발이 미미한 수준이다. 그리고 역시 수소 스테이션의 가장 중요한 부분인 수소 압축기에 대한 연구도 미흡하다. 수소압축기에서 가장 중요한 부분 중에 하나는 스너버인데 이것의 기능은 수소가스의 맥동압을 줄이고 불순물을 제거한다. 스너버 내부에는 버퍼라고 불리는 기울어진 판이 설치되어 맥동압을 줄이고 불순물을 제거하는 역할을 담당한다. 스너버 내부의 압력 손실과 맥동압이 최소가 될 때 스너버는 적절한 성능을 가졌다고 평가된다. 그러므로 이 연구의 목적은 수치해석을 통하여 스너버의 최적의 기하학적 크기와 버퍼의 각도에 따른 최적의 스너버를 찾는 것이다. 수치해석의 결과에서 다양한 버퍼각도에 따른 스너버의 독특한 특성을 볼 수 있다. 결과적으로 버퍼의 각도가 $35^{\circ}$일때 최소의 압력손실율이 발생했고, 버퍼의 각도가 $10^{\circ}$일 때 최소의 맥동압이 발생하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.9-14
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• 2011

국내 천연가스 공급계통에 있어서 냉열 에너지의 동력 회수에 관한 엑서지 해석 방법을 개발하므로, 에너지 시스템의 유효이용 방안 모색과 함께 엑서지 해석의 효용성을 증명한다. 현재 운영 중인 (1) 가열기에 의한 가열-PVC 감압 공급 시스템, (2) 감압과정에 팽창기를 도입하는 가열-팽창일-PVC 감압 공급 시스템, (3) 가열기 없이 팽창기를 도입한 팽창기-PVC 감압의 경우에 대해 엑서지 해석을 수행한다. 시뮬레이션은 NG 공급 시스템에 팽창기를 도입을 모델링하고, 유입 NG의 압력과 온도, 출구 NG의 압력과 온도에 대해 이루어 졌다. 팽창기로부터 얻을 수 있는 전력생산량은 팽창기 입출구의 NG 압력비가 클수록 많아진다. 그러나 압력비가 커면 온도의 하강이 심해져, 팽창기 입구에서의 가스 가열이 필요하며 이에 따른 연료소비량도 압력비 증가와 함께 상승한다. 엑서지 해석은 시스템 내 에너지 손실 위치와 양을 알 수 있다. 해석결과 가열-PVC 감압의 공급 시스템에서 PCV에 의해 소멸되는 엑서지가 가장 높았으며, 이 소멸 엑서지는 팽창기 설치를 통해 동력을 회수하므로 줄일 수 있다. 팽창기 입구에서 NG의 온도 증가는 엑서지 회수율을 향상시킬 수 있지만, NG의 열손실로 인해 팽창기의 기계 엑서지 효율은 감소한다. 이들 결과로 부터 엑서지 해석의 효용성을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.596-604
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• 2011

원심 압축기의 원판 마찰 손실은 동력 손실의 한 종류로써, 원심 압축기의 전체 효율 향상을 위해 원판 마찰 손실을 줄여야 한다. 본 연구에서는 원심 압축기의 임펠러 디스크 면과 케이싱 사이의 축 간격 및 표면 조도 변화에 따른 원판 마찰 손실을 분석하였고, 원판마찰손실 저감을 위한 새로운 이론식을 제안하고자 한다. 원심 압축기 임펠러의 정상상태 해석을 위해서 상용 전산해석 코드인 FLUENT의 회전 좌표계와 2-equation k-${\omega}$ SST 모델을 사용하였다. CFD 해석 결과, 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실은 축 간격의 변화보다는 표면조도의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실을 최소화하기 위해서 축 간격은 이론적인 경계층 두께와 동일하도록 설정하고 표면조도는 최소화해야 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.591-600
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• 2015

The efficiency of a powertrain system of hybrid vehicle is highly dependent on the design and control of the hybrid powertrain system. In other words, the optimal design of the powertrain systems is coupled with optimal control of the powertrain system. Therefore, the solution of an optimal design problem for hybrid vehicles is computationally and timely very expensive. For example, dynamic programming, which is a recursive optimization method, is usually used to evaluate the best fuel economy of certain hybrid vehicle design, and, thus, the evaluation takes tens of minutes to several hours. This research aims to accelerate the speed of efficiency evaluation of hybrid vehicles. We suggest a mathematical treat and a methodological treat to reduce the computational load. The mathematical treat is that the dynamics of system is discretized with sparse sampling time without loss of energy balance. The methodological treat is that the efficiency of the hybrid vehicle is inferred by characteristic loss evaluation that is computationally inexpensive. With the suggested methodology, evaluating a design candidate of hybrid powertrain system is taken few minutes, which was taken several hours when dynamic programming is used.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.32-39
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• 2021

전기추진 항공기는 기존 가스터빈 엔진에 의한 환경 및 소음 문제를 해결하기 위해 최근 항공분야에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 특히 전기 동력추진 시스템의 핵심 구성품인 추력 모터와 이를 구동하기 위한 인버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 무게와 부피에 민감한 항공기 특성에 맞는 비출력이 높은 모터를 선정하고, 전력 소자에 따른 인버터 전력 손실을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 전력전자 분석 툴인 PSIM을 이용하여 선정된 모터와 전력 소자를 모델링하여 스위칭 주파수에 따른 인버터 전력 손실을 분석 하였다.

• 유변학
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• 제10권2호
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• pp.65-73
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• 1998

본연구에서는poystyrene-block-poly (ethlene-co-butylene)-block-polystyrene(SEBS) 삼중블록 공중합체와 저분자량 단일중합체인 Hercotac 1149 (H1149)의 70/30 (w/w) 혼합물 의 미세상분리와 그동력학을 유변물성 측정법과 SAXS 실험을 통하여 연구해 보았다. 먼저 혼합물의 미세상분리 온도를 유변물성 측정법과 SAXS 실험을 통해 각각구한 다음 샘플을 미세상분리 온도보다 높은 온도에서 그이하의 온도로 급냉시킨 후 유변물성과 산란강도의 사간에 따른 변화로부터 미세상분리 동력학에 대한 정보를 구하였다. 이렇게 얻어진 데이터 를 Avrami 형태의 핵생성 성장(NG) 메커니즘으로 해석해 보았는데 최대산란강도 Imax 뿐만 아니라 저장 점탄성계수 G＇과 손실 점탄성계수 G＂의 시간에 따른 변화를 잘 예측할수 있 었다. 한편 서로다른 두 time-resolved 실험으로부터 Avrami 플롯을 그려서 구해진 Avrami 변수들은 같은 급냉 깊이에서는 서로 잘 일치함을 확인하였다. 반감기는 급냉 깊이가 증가 함에 따라 점차 감소하는 경향을 보였는데 이는 급냉 깊이가 클수록 미세상분리가 더 빨리 진행되고 있음을 보여주는 것이다. 또한 Avrami 지수는 급냉 깊이가 증가함에 따라 3에서 4로 급격히 변했는데 이로부터 급냉 깊이가 작을 때에는 70/30 (w/w) SEBS/H1149 혼합물 의 미세상분리가 불균일 핵생성 성장 메커니즘에 따라 진행되고 급냉 깊이가 더 커지면 미 세상분리가 스피노달 상분리 메커니즘으로 변하고 있음을 예측할수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제9권2호
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• pp.26-32
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• 2005

It has been an earnest wish for engineers to convert heat loss from engine into power, but it is almost impossible in actual application. The serious problem in engine operation without cooling is that the cylinder material is sometimes melted by exceeding melting temperature. Following the first law of thermodynamics, it is possible that heat loss to cooling water can be converted into mechanical work through crankshaft. In this study, LHR(Low Heat Rejection) engine coated with zirconia and made by quartz was introduced as one of the promising engine and several useful qualitative and quantitative data were drawn.

• 동력기계공학회지
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• 제11권2호
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• pp.38-43
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• 2007

전자기적으로 지지되는 임펠러를 가진 원심 혈액 펌프는 기존의 심장 펌프에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, BVAD의 틈새에서 발생하는 유체 동역학적인 문제는 여전히 규명이 되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 BVAD의 틈새에서 발생하는 혈액외상(blood trauma)의 예측에 대한 연구에 중점을 두고 있다. 일반적으로 원심 혈액 펌프의 설계를 위해 전자기적으로 지지되는 원심 혈액 펌프의 디스크 틈새에서 발생하는 혈액의 손상을 평가하는 방법으로 CFD를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 원심 혈액 펌프의 설계 단계에서 펌프의 특성을 평가하기 위하여, 축 방향 틈새의 영향과 회전수 변화에 따른 누수경로의 전단 응력의 크기 평가를 CFD를 사용하여 해석하여 보았다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권3호
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• pp.32-37
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• 2008

The present work aims to determine the overall pressure losses in the shell from the point of entry of the fluid to the outlet point of fluid of shell and tube heat exchanger. The main contribution of the present work is concerned with calculating the pressure drop in the interior section and window section. Shell-side flow velocity distributions have been evaluated. We assume that the shell-side fluid is turbulent. The calculation procedure is based upon the Delaware method. Evaluation of pressure drop on the shell side will be helpful for a designer or manufacturer of a heat exchanger.