• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.216-223
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• 2011

열압축기는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 중간압으로 이송하는 일종의 이젝터이다. 이젝터에 대한 기존의 수치해석 연구는 대부분 작동유체를 이상기체로 취급하고 있으나 상변화가 발생하는 경우 이상기체 거동에서 크게 벗어날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이상기체 상태방정식 대신 Redlich-Kwong 방정식을 적용하여 열압축기 내부 유동을 수치 해석하였고, realizable k-${\epsilon}$ 모델과 SST k-${\omega}$ 모델을 비교한 결과 SST k-${\omega}$ 모델이 shock diamond 패턴과 박리 및 난류경계층을 잘 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제기체 상태방정식을 사용한 경우가 이상기체 상태방정식을 사용한 경우에 비해 상대적으로 디퓨저 입구 부분과 디퓨저 목부분에서 에너지 손실이 많은 것을 알 수 있었으며, 디퓨저 출구부분에서 shock train에 의한 압력상승은 상대적으로 적으나 pseudo shock에 의한 압력상승은동일한 것으로 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.24-35
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• 2018

원심압축기 임펠러의 블레이드는 임펠러와 디퓨저 베인 간 상호작용에 의해 발생하는 비정상 유동의 공력가진력이 공진조건에서 주기적으로 임펠러를 가진함에 따라 고주기피로 파손이 발생할 수 있다. 이에 대한 정밀한 구조응답 예측을 위해 유동해석과 구조해석을 각기 수행하여 공력가진력과 주요 공진조건을 도출하였다. 이 후 단일방향의 유체-구조 연성 기반의 강제진동 해석을 수행하고, 결과들을 토대로 고주기피로에 대한 구조 안전도를 평가할 수 있는 수치해석 절차를 구축하였다. 본 논문의 수치해석 절차는 임펠러 초기 설계단계에서 고주기피로 문제를 사전에 방지하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.346-351
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• 2017

본 연구에서는 램 구조물의 각도와 노즐 면적 대비 램 구조물 면적비의 변화에 따른 이차목 디퓨저의 유동 특성에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 램 구조물 각도가 증가함에 따라 램 구조물에서 경사 충격파가 강하게 발생하여 모사할 수 있는 고도가 낮아지고 이차목에서의 압력 회복 지점이 뒤로 밀리는 것을 확인하였다. Blockage Ratio가 증가함에 따라 램 구조물 뒤쪽에서 발생하는 재순환 영역이 커지고, 디퓨저 수축부에서 박리가 발생하고, 모사 고도에는 영향이 없다는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권5호
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• pp.633-640
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• 2003

The present experimental study is focused on the application of multi-point simultaneous measurement by PIV(Particle Image Velocimetry) to guide vane region within diffuser pump. Various different kinds of rotational velocity were selected as experimental condition. Optimized cross correlation Identification to obtain velocity vectors is implemented with direct calculation of correlation coefficients. Fine optical setup concerned with PIV performance is arranged for the accurate PIV measurement of high-speed complex flow. Variable flow pattern are represented quantitatively at the stator region.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.187-192
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• 2000

The effects of diffuser shapes on the flowfields of a small-size turbo-compressor have been investigated by numerically and experimentally. It is important to optimal design of each elements for developing the small-size turbo-compressor Typical range of rotating speed of a small-size turbo-compressor is 40,000-70,000rpm. Numerical analyses are conducted to the rectangular and conical shapes of diffusers. Three-dimensional, steady, viscous governing equations are solved by SIMPLE algorithm. To prove the numerical results, experimental studies for the measurements of static pressure and temperature at the inlet and outlet boundaries are performed. Comparisons of these results are executed, and reasonable agreements are acquired.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1296-1309
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• 1999

A three dimensional compressible Navier-Stokes code is developed to analyze flowfields and performance of a vaned diffuser in a centrifugal compressor. It employs scalar implicit approximate factorization, finite volume formulation, second order upwind differencing and a two-equation $q-{\omega}$ turbulence model based on the integration to the wall. Pressure recovery and loss coefficients of a vaned diffuser are evaluated using a developed computer code. The simulated three dimensional flows show how through flow structure affects pressure recovery performance and loss coefficients of a vane for design and off-design inlet flow angles. Development of complex three dimensional flow over the inlet region and leading edge are very influential to the overall flow and performance.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.54-60
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• 2011

This paper presents the steady-state performance analysis of the first stage of a multistage centrifugal pump, composed of a shrouded-impeller, a vaned-diffuser and a return-channel, using the commercially available computational fluid dynamics (CFD) code, ANSYS CFX. The detailed flow fields in the vaned-diffuser with outlet in its side wall and the return-channel are investigated by the CFD code adopted in the present study. The effect of the vaned-diffuser with a downstream crossover bend and the corresponding return-channel on the overall hydrodynamic performance of the first stage pump has also been demonstrated over the normal operating conditions. The predicted hydrodynamics for the diffusing components herein could provide useful information to match the inlet blade angle of the next stage impeller for improving the multistage pump performances.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1720-1725
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• 2004

The present study addresses a computational work to investigate the influence of a turbulent wake flow on the pressure recovery of a two-dimensional subsonic diffuser. The turbulent wake is generated by a cylinder with a small diameter, which is installed at the diffuser inlet. Computation is applied to two-dimensional steady Navier-Stokes equations. The computational results are qualitatively well compared to existing experimental data. The results show that the diffuser pressure recovery is strongly dependent on the diameter and location of the cylinder. It is found that there is a certain diameter and location of cylinder for the diffuser pressure recovery to be most enhanced. Compared with no cylinder case, the diffuser performance increases up 24%.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.57-62
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• 2011

In this study, a experimental work to investigate the influence of a turbulent wake flow on the velocity distribution of a diffuser with PIV method. The turbulent wake is generated by a rectangular prism, which is installed at the inlet of a diffuser. The results show that the velocity recovery of the subsonic diffuser is dependent on the height and location of rectangular prism. It is found that a certain height of the rectangular prism to generate the turbulent wake give a better velocity recovery, compared with no rectangular prism.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권2호
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• pp.93-102
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• 2016

본 연구에서는 고고도의 저압 환경을 모사하기 위한 CBD(Center Body Diffuser)의 시동특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. Center Body Diffuser의 형상을 다양하게 구성할 수 있도록 실험 장치를 설계/제작하여, 상온 유동 실험을 통해 CBD 형상에 따른 저압환경 구현 성능과 시동 특성을 관찰하였다. 실험 결과 센터바디의 수축각이 약 15도 일 때 시동압력이 가장 낮은 것을 확인하였다. 또한 디퓨저 입구부 길이($L_d/D_d$)가 감소할수록, 확산부 길이($L_s$)가 증가할수록 시동특성이 크게 향상되었다. 또한 디퓨저 입구부 길이($L_d/D_d$) 변화만을 통해 진공 챔버 압력을 조절할 수 있는 CBD만의 설비적 장점을 확인하였다.