• 제목/요약/키워드: 물분사 압축

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원심압축기에서 물분사 압축과정에 대한 이론적 해석

  • 강정식;차봉준;양수석
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.18-24
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    • 2005
  • 가스터빈엔진에서 압축기가 사용하는 에너지는 터빈에서 생성하는 에너지의 30-50%까지도 이르기 때문에 압축기의 일을 줄이는 연구는 가스터빈의 효율을 증가시키는 문제와 연관된 중요한 연구주제이다. 압축기의 일을 줄이는 한 가지 방법으로 압축기의 입구에 물입자를 분사하는 방법이 제안되었는데, 이 방법은 물입자가 증발하면서 압축기 출구의 온도를 낮추어서 결과적으로 압축과정에 소요되는 에너지를 줄일 수 있는 방법이다. 이전까지의 연구는 열역학적 해석에 집중하여 온도 및 일의 감소를 해석하거나, 실험에 근거하여 가스터빈의 성능변화에 집중되었다. 본 논문에서는 물분사의 영향을 마이크로 터빈용 원심 압축기에 적용하여 열역학적 해석 뿐 아니라 공력학적 해석을 수행하였다. 물을 분사할 경우 공기압축과정보다 임펠러 출구 유동각이 줄어들었으며, 증발율이 높을수록 유동각 감소가 증가하였고, 압력비가 낮을수록 유동각 감소가 증가하였다.

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물입자를 분사하는 원심압축기의 성능해석 (Performance Analysis of Centrifugal Compressor in Wet Compression)

  • 강정식;차봉준;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.237-242
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    • 2005
  • 가스터빈엔진에서 압축기가 사용하는 에너지는 터빈에서 생성하는 에너지의 $30-50\%$까지도 이르기 때문에 압축기의 일을 줄이는 연구는 가스터빈의 효율을 증가시키는 문제와 연관된 중요한 연구주제이다. 압축기의 일을 줄이는 한 가지 방법으로 압축기의 입구에 물입자를 분사하는 방법이 제안되었는데, 이 방법은 물입자가 증발하면서 압축기 출구의 온도를 낮추어서 결과적으로 압축과정에 소요되는 에너지를 줄일 수 있는 방법이다. 이전까지의 연구는 열역학적 해석에 집중하여 온도 및 일의 감소를 해석하거나, 실험에 근거하여 가스터빈의 성능변화에 집중되었다. 본 논문에서는 물분사의 영향을 마이크로터빈용 원심압축기에 적용하여 열역학적 해석 뿐 아니라 공력학적 해석을 수행하였다. 물을 분사할 경우 공기압축과정보다 임펠러 출구 유동각이 줄어들었으며, 증발율이 높을수록 유동각 감소가 증가하였고, 압력비가 낮을수록 유동각 감소가 증가하였다.

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습식 압축을 채용한 재생 가스터빈 사이클의 엑서지 해석 (Exergy Analysis of Regenerative Wet-Compression Gas-Turbine Cycles)

  • 김경훈;김세웅;고형종
    • 에너지공학
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    • 제18권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 습식압축으로 압축소요동력을 줄이고 재생기로 배기가스 에너지를 회수함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 습식압축 재생 브레이튼 사이클에 대하여 엑서지 해석을 수행하였다. 해석모델을 통하여 시스템의 엑서지 효율과 요소별 엑서지 파괴비 및 배기가스로 인한 엑서지 손실비에 미치는 압력비와 물분사율의 영향을 조사하였다. 전형적인 운전조건에 대한 계산 결과 습식압축 재생 가스터빈 사이클에 의하여 엑서지 효율을 상당히 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 물 분사 효과는 배기가스의 엑서지 손실의 감소와 출력 동력의 증가로 나타난다.

로터 피치각 변화에 따른 Pod형 워터제트 성능비교 (Effect of Pitch Angle Variations On Performance Of Pod Type Waterjet)

  • 김준홍;박원규;전호환;김문찬
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.30-34
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    • 2005
  • 고속 선박을 추진하는 한 방법으로 널리 사용되는 물분사 추진은 물을 내부 덕트로 빨아들여 임펠러로 물을 가속시켜 노즐을 통해 분사시킴으로써 입출구의 운동량차이에 의해 추력을 얻는 추진장치이다. 선박의 목적에 따라 사용되는 다양한 형태의 물분사 추진기의 개발을 위하여 모형실험을 통하여 그 성능을 검증하는 부분에서 로터의 피치각 변화에 따른 추진기의 성능 실험을 하는 것은 많은 비용과 시간이 따른다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 추진기 내부의 유동장을 4가지 피치각에 따라 추진력을 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 해석하였다. 로터의 회전을 고려하여 슬라이딩 다중 격자기법을 적용하였고 추력계수, 토크계수, 그리고 모멘텀을 해석 결과와 비교 분석을 통하여 추진기의 성능과 효율을 추정하였다.

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압축기 출구 물분사가 있는 재생 가스터빈 시스템의 성능해석 (Performance Analysis of Regenerative Gas Turbine System with Afterfogging)

  • 김경훈;김세웅;고형종
    • 설비공학논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.448-455
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    • 2009
  • A performance analysis of the regenerative gas turbine system with afterfogging is carried out. Because of the high temperature at the outlet of air compressor, afterfogging has a potential of improved recuperation of exhaust heat than inlet fogging. Thermodynamic analysis model of the gas turbine system is developed by using an ideal gas assumption. Using the model, the effects of pressure ratio, water injection ratio, and ambient temperature are investigated parametrically on thermal efficiency and specific power of the cycle. The dependency of pressure ratio giving peak thermal efficiency is also investigated. The results of numerical computation for the typical cases show that the regenerative gas turbine system with afterfogging can make a notable enhancement of thermal efficiency and specific power. In addition, the peak thermal efficiency is shown to decrease almost linearly with ambient temperature.

분사식 FRP공법을 이용한 구조물 보강 성능평가 (Performance Evaluation of Structure Strengthening Using Sprayed FRP Technique)

  • 장준호;장광석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권4호통권56호
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    • pp.126-136
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    • 2009
  • 분사식 FRP 보강 공법은 섬유(Fiber)와 수지(Resin)를 외부에서 혼합하여 요철이 많은 콘크리트 표면에 고속의 압축 공기로 랜덤하게 분사하여 기존 콘크리트 구조물을 보강하는 공법이다. 새로운 분사식 FRP 공법을 이용하여 구조물의 보강 성능을 평가하였다. 콘크리트 보 실험체에 대한 휨강도 실험을 수행하여 분사식 FRP의 최적물성치를 찾고 이 결과를 이용하여 PSC I형 거더 표준단면을 1/5로 축소한 구조물에 적용하여 실험을 하였다. 손상된 프리스트레스트 콘크리트에 적용한 결과 무보강보에 비하여 휨강도가 49.8% 증가하였고 사용상태의 거동이 개선되었으며, 보강에 의해 처짐 및 균열 제어에 효과적이었다. 결론적으로 분사식 FRP 공법의 보강 적용은 구조물의 성능 향상에 효과적이라고 할 수 있다.

물분사추진기 관내 유동계측 및 유동해석 (Flow Measurement and Analysis of the Waterjet Duct)

  • 왕정용;최희종;전호환;차상명
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.240-243
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    • 2001
  • 괘도차량에 부착된 물분사추진기의 유동해석을 실험과 포텐셜해석 그리고 점성해석을 사용하여 그 결과를 비교하였다. 예인수조에서 여러 차량 전진속도에 대해서 임펠러 회전수를 조정하여 제트속도를 변화시키면서 덕트표면에서의 정압을 계측하였다. 이는 제트시스템의 효율을 추정하기 위함이고 관로를 통한 에너지분포를 알 수 있다. 점성유동해석을 위해 지배방정식은 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 유한체적법을 사용하여 이산화하고 해석하였으며 난류영향은 표준 ĸ-$\varepsilon$난류모형을 사용하여 유동을 해석하고 실험결과 및 포텐셜 해석결과와 비교하였다.

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분사식 FRP에 의한 구조물의 보강 성능 및 반발률 평가 (Evaluation on Strengthening Capacities and Rebound Rate of Structures with Sprayed FRP)

  • 한승철;양준모;윤영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.193-202
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    • 2008
  • 본 논문은 분사식 FRP의 압축 구속효과와 휨 보강 효과 및 분사식 FRP의 반발률에 대한 실험적 연구이다. 분사식 FRP란 레진과 짧게 잘려진 섬유를 고압의 공기에 의해 적용면에 분사하여 보강하는 기법이다. 분사식 FRP의 구속 및 휨 보강 효과를 알아보기 위하여 원주형 공시체와 휨 공시체를 제작하여 FRP를 분사하여 보강하였고, 보강 재료로 유리섬유와 폴리에스테르 수지를 사용하였다. 최적의 보강 조건을 알기 위해 섬유 길이, 보강 두께, 섬유 혼입비, 콘크리트 강도에 따른 실험을 실시하였고, 분사식 FRP 보강법을 섬유 매트에 의한 보강법과 비교하였다. 또한, 분사식 FRP의 반발률 역시 평가하였다. 실험을 통하여 분사식 FRP의 최적 조건을 결정하였다. 본 연구의 분사식 FRP 보강은 유리 섬유 매트에 의한 보강법 이상의 성능을 발휘하였다.

DME 분과 발표회-(DME 연료실증.시험연구 기술개발)

  • 한국LP가스공업협회
    • LP가스
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    • 제20권2호
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    • pp.59-67
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    • 2008
  • 지난 4월 2일 GAS KOREA 2008 전시회가 개최된 서울무역전시장에서 '한국DME협회 분과발표회'가 열렸다. 이날 분과발표회에서는 'DME Demo 플랜트 현황소개(한국가스공사 연구 개발원 조원준 박사 "DME 연료실증, 시험연구 사업현황(한국가스공사 연구개발원 백영순 박사)" 커먼레일형 연료공급계를 탑재한 2리터급 DME 차량개발(자동차 부품연구원 정재우 박사) "급속압축장치를 이용한 불균일 예혼합기의 DME HCCI연소 과정에 관한 연구(울산대학교 임옥택 교수) DME의 자착화 측정 및 세탄가의 추정(인하대학교 이대엽교수)" 직접분사식 압축착화기관에서 DME연료의 분무미립화 및 배출물 특성(한양대학교 이창식 교수)' 에 대한 발표도 이뤄졌다.

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압축공기의 흡입과 분사를 위한 멀티 에어건의 설계 개발 (A Design and Development of Multi Air gun for suction and shooting a jet of compressed air)

  • 정석민;장성민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.4944-4949
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    • 2012
  • 이 논문의 목적은 작업장에서 사용하기 위한 에어건의 개발에 관련된 것이다. 에어건은 공작기계를 사용하는 산업현장에서 공작물 칩과 절삭유의 제거를 위한 도구이다. 그리고 그것은 일반적으로 압축공기를 분사하는 용도로 사용된다. 작업자는 에어의 흡입과 분사를 위해 각각의 에어건을 준비하여야 한다. 따라서 우리는 새로운 에어건을 개발하였다. 이 논문에서 우리는 에어건의 설계와 분석을 위한 연구를 한다. 에어건은 몸체, 파이프, 개폐 유닛, 전환 유닛, 에어 튜브 그리고 조립을 위한 요소들로 구성된다. 개발된 에어건은 그 효율을 확인하기 위해 실험된다.