블레이드 구조변형 효과를 고려한 스테이터-로터의 케스케이드 모델의 상호간섭의 평가를 위하여 유체-구조 연계 해석 시스템을 수행하였다. 고정된 스테이트와 회전하는 로터는 상호 간섭 영향이 유동해석에 고려되었다. 또한 정적인 유체-구조 연게해석과 수렴률 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공감쇠를 가지는 Newmark 시간 적분 기법을 적용하였다. 수치 실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조 변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조 변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드모델에 대한 성능 예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력 탄성학적 영향을 확인하였다.
본 논문에서는 헬리콥터의 유입류 모델에 따라 헬리콥터에서 발사되는 로켓의 궤적에 대한 영향성을 비행역학 해석을 통해 검토하였다. 무장형상의 비선형 비행역학 해석모델은 UH-60 헬리콥터 형상으로 구성하고 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적예측에는 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. 다양한 로터 유입류 모델을 사용하여 각각의 모델에 따라 로켓 발사궤적에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 헬리콥터의 다양한 비행조건에 대해 로켓 발사 시뮬레이션 해석을 수행하고 로켓이 로터 디스크 면과 근접하는 위험한 로켓발사 비행영역을 검토하였다.
고-대역폭(High Bandwidth)의 헬리콥터 반응특성을 위한 높은 수준의 피드백 제어 게인의 사용은 로터 모드에 의해 항공기의 불안정성이 증가한다. 본 논문에서는 EC155B1 헬리콥터 모델링을 수행하고 이를 이용하여 롤 축의 각속도 및 자세 피드백 게인의 증가에 따른 항공기의 안정성을 분석하였다. 그리고 로터 플랩 모드에 의해 제한되는 롤 축 각속도 및 자세 피드백 제어 게인을 검토하였다. 또한 노이즈 제거 필터의 사용으로 비행 제어시스템의 위상지연이 증가 시 헬리콥터 안정성에 영향을 주는 피드백 제어 게인의 한계를 검토하였다.
In the present study, a wind tunnel test for a rotor-blade configuration was conducted to investigate a basic aerodynamic performance and a effect of the cross wind. The diameter of the configuration was 1.46 m and the test was carried out for both a clean and a tripped configurations. The boundary layer for the trip configuration was simulated by zig-zag tape and the test performed on constant-velocity and constant-rotational modes. It was shown that the test result for the tripped configuration reduces the maximum power coefficient by 9.4% ~ 12.1% compared to the clean one. Within $5^{\circ}$ of the flow angle, there is no significant loss of power, however, the coefficient is reduced by 5.3% ~ 36.7% in the range of $10^{\circ}{\sim}30^{\circ}$.
The desiccant rotor is the most essential component of desiccant cooling system, but one of its drawbacks to spread out is rotor size. To reduce the size of rotor the analysis of rotor performance is crucial. Systematic examination on the effect of desiccant and channel geometries has been conducted based on the numerical program previously developed. Considered parameters related to channel geometries are channel shape and cross section area of channel, and parameters related to desiccant are mass fraction, heat capacity, density, maximum water uptake and separation factor of isotherm. Considerable reduction of rotor size is expected by adjusting the parameters.
This study is to analyze the rotordynamic effect of surface-friction- factor characteristics on an annular seal. The honeycomb geometry which shows friction-factor-jump phenomena is used in this study. A rotordynamic analysis for a contered annular seal has been developed by incorporating empirical friction-factor model for honeycomb stator surfaces. The results of the analysis for the honeycomb seal showing the friction-factor jump is compared to the non- friction-factor-jump case. The results yield that the friction-factor-jump decreasesdirect stiffness and cross coupled stiffness coefficients, and increases damping coefficient to stabilize rotating machinery in a rotordynamic point of view. The analysis of the honeyeomb seal for the friction-factor-jump case shows reasonably good compared to experimental results, especially, for cross coupled and damping coeffcients.
A projected 100 kW APU gas turbine rotor-bearing system has a main outer shaft, which is composed of some numbers of segmented sections for manufacturing and assembly conveniences. For a secure assembly of the segmented sections a tie shaft or inner shaft is installed inside of the outer shaft and a tensional axial preload of 50,000 N is provided to it. In this paper it is intended to set-up a sound modeling method of the APU rotor system, and particularly, the influences of the tie shaft on the rotordynamic characteristics of the entire APU gas turbine rotor-bearing system are investigated. Analysis results show that as a conservative design practice the inner tie shaft should be actively modeled in the rotordynamic analysis of the APU rotor-bearing system, and its effects on the dynamic behaviors of the outer shaft should be thoroughly design-reviewed.
Part I of this study analyzed the effects of tilting pad bearing designs to reduce the stiffness of the bearings used in a process high-speed lightweight centrifugal compressor intended for a domestic refinery use. This was done in an attempt to enhance the robustness of its rotordynamic stability against possible aerodynamic cross-coupled stiffness. The bearing design variables reviewed were the clearances, LBPs, LOPs, and preloads. The results showed that there was practically no difference between the LBP and LOP designs in terms of the bearing stiffness, because the compressor rotor was lightweight and the bearings had relatively high preloads. Increasing both the machined and assembled clearances in bearing designs has resulted in the bearing stiffness being greatly reduced. In addition, it has been confirmed that an additional reduction in the bearing stiffness can be obtained for given fixed machined clearances by decreasing the preloads, i.e., by increasing the assembled clearances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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