• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.145-148
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• 2008

현재 항우연에서 개발 중인 우주발사체 터보펌프에 사용되는 터빈은 단단 충동터빈을 적용하고 있다. 우주발사체의 안정성을 위해 팁 간극을 비교적 많이 허용하고 있는데, 효율적인 면에서는 반동터빈 보다 다소 뒤지지만, 높은 출력비를 가지는 충동터빈이 팁 간극이 커질 때 어떤 효율경향을 나타내는지 알아보는 일은 의미 있는 일이다. 실험은 아음속 조건에서 실험하였고, 팁 간극을 각각 코드기준 1%$\sim$20%일 경우 충동과 반동 각각의 경우에 대하여 하류 전압손실을 측정하였다. 측정결과 팁 간극이 10%보다 더 커지면, 충동터빈이 오히려 전압손실량이 반동터빈보다 더 작아진다. 이것은 팁 간극이 비교적 큰 조건에서 충동터빈이 반동터빈보다 효율이나 출력비 면에서 더 나은 성능을 나타냄을 의미한다.

• 수산해양기술연구
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• 제33권3호
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• pp.234-240
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• 1997

터보 챠저의 반동도와 터빈 노즐유량의 변화를 행하여 엔진의 성능을 향상시킬 수 있었다. 터빈의 에너지 손실과 그 영향을 미치는 반동도 및 터빈 입구의 유로의 변화, 그리고 블레이드에서 역 유동에 대한 개선 조건도 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1391-1398
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• 2011

반동도에 따른 증기터빈의 설계 및 성능 해석을 컴퓨터 시뮬레이션으로 수행하였다. 깃 각도와 출구면적, 노즐면적과 같은 설계변수들과 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 성능변수들을 반동도에 따라 나타내었다. 추가적인 설계 및 성능변수에 대한 정보를 제공하기 위하여, 깃 각도와 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 주된 설계 및 성능변수들을 유동계수(주속도에 대한 축방향속도)의 함수로 제시하였다. 터빈동력, 선도효율을 최대로 하는 반동도 및 유동계수가 존재함이 밝혀졌으며, 반동도가 증가함에 따라 동익의 깃 형상은 대칭형으로부터 많이 벗어남을 보여주었다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권2호
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• pp.24-31
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• 2001

본 연구에서 축류형 터빈의 설계기술이 개발되었다. 설계를 위하여 우선적으로 기본형상에 대한 설계가 이루어졌으며 유선곡률법에 의하여 터빈 내부유로에서의 공기 물성치를 계산하였다. 계산된 여러 유로에서의 유동각들을 고려하여 익형의 형상을 설계하기 위한 설계변수들이 설정되었다. 설정된 형상변수로부터 정익은 C4 형상을 사용하여 설계되었으며 동익은 설계변수에 의하여 설계되었다. 정익은 일체형으로 제작되었으며 동익은 입사각의 변경에 따른 실험을 수행하기 위하여 분리형으로 제작하였다. 터빈입구에서의 공기력과 RPM에 따라서 터빈에서의 출력이 얻어졌으며 실험의 결과는 제작된 터빈이 반동터빈임에도 불구하고 입사각이 줄어드는 것에 비례하여 출력이 감소하는 현상을 보여주었으며 설계값에서 입사각이 7.5도 감소함에 따라 5%의 효율 감소가 발생되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.99-105
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• 2002

본 연구에서는 정익과 동익간의 축방향 간격을 달리하여 축류형 터빈에서의 성능시험을 수행하였다. 실험에 사용된 터빈은 저압저속터빈으로써 평균반경에서 반동도가 0.373이며 축류형 3차원 단단터빈이다. 터빈의 평균반경 직경은 257.56mm이며 평균반경에서 동익의 익현은 28.2mm이다. 성능시험을 위한 공기력 입력장치로는 풍동이 사용되었으며 풍동의 터보블로워 동력은 30kW로써 290mmAq의 정압력에서 $340m^3$/min의 공기량을 보낼 수 있다. 터빈에서의 회전수 및 출력은 터빈 축에 직결식으로 연결된 다이나모메터에서 제어되었다. 실험에서 축방향 간격조정은 평균반경에서의 정익 축방향 익현의 1/4에서 3배까지 변경하여 총 9개의 성능시험을 수행하였다. 같은 무차원 유량과 RPM에서 축방향의 간격에 따른 효율의 변화는 최대 8%이내지만 최고효율을 얻게되는 축방향 간격은 1.6-1.9Cx 였다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.163-172
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• 2002

액체로켓용 터보펌프시스템의 주요한 구성품의 하나로서 고압 터보펌프의 구동에 사용되는 터빈시스템 설계에 대한 연구가 수행되었다. 터빈시스템은 가스발생기에서 발생된 고온/ 고압의 연소가스의 운동에너지를 펌프를 구동시킬 수 있는 기계적 에너지로 전환하는데, 노즐을 통해 연소가스의 운동 에너지를 증가시켜 펌프와 동일 축으로 연결된 동익을 회전시킨다. 액체로켓엔진의 시스템설계의 결과로 주어지는 압력비, 일량, 입구온도, 입구압력 등의 요구조건하에, 이를 만족시키는 터빈 시스템(노즐 및 동익)의 설계연구가 수행되었다. 터빈시스템은 입/ 출구 압력비에 따라서 개방형(Open Type)과 밀폐형(Closed Type)으로 나눌 수 있는데, 개방형의 경우 높은 압력비와 소량의 유량을 필요로 하며 충격형(Impulse Type)의 동익이 사용되며, 낮은 압력비와 다량의 유량을 필요로 하는 밀폐형의 경우 반동형(Reaction Type)의 동익이 사용된다. 시스템의 단순화 및 효율화를 위해서 본 연구에서는 개방형 터빈시스템이 채택되었으며, 특히 개방형 터빈의 특징인 소량의 유량이 터빈을 구동하므로 효율을 증가시키기 위해서 부분분사노즐(Partial Admission Nozzle)이 채택되었으며, 이의 효율에 미치는 영향이 연구되었다. 공기역학적 이론과 실험에 근거한 이론이 사용되었으며, 차후에 항공우주연구원에서 터빈 상사시험을 통하여 본 연구에 적용된 설계를 검증하고자 한다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.64-69
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• 2012

Currently axial flow compressor is used primarily in a large power generation gas turbine. In this paper,the main factors to be considered when designing a axial flow compressor were compared to those of a small power generation gas turbine(DGT-5). The main design parameters was examined in the aspect ratio, solidity, as well as reaction, diffusion factor, incidence angle, etc. The results in case of a small compressor are showed a regular pattern but there were not found any specific design patterns for a large class compressor.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.107-114
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• 2003

본 연구에서는 터빈 전효율의 불확도에 영향을 미치는 측정변수들의 불확도에 대한 영향을 실험의 결과로부터 분석하였다. 실험에 사용된 터빈은 축류형 3차원 단단터빈으로써 평균반경에서 반동도가 0.373이며 상온저압 상태에서 실험이 수행되었다. 입구전압력과 출구전압력에 의하여 발생되는 불확도는 전효율의 불확도에 전파되는 영향이 상당히 크게 나타나므로 상온저압시험에서는 높은 정밀도를 갖는 압력계를 사용하여야 한다. 측전변수의 불확도가 효율의 불확도에 차지하는 영향은 토오크에 의하여 발생되는 불확도가 가장 크게 나타났으며 회전수의 불확도가 가장 적었다. 토오크의 불확도 영향은 회전수의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다. 전압력의 경우는 출그측에서의 불확도가 입구측에 비하여 영향력이 크게 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.123-126
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• 2003

실험에서 측정변수에 발생되는 불확도가 터빈 전효율의 불확도에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였다. 단단 축류형 3차원 터빈이 실험에 사용되었으며 평균반경에서 반동도가 0.373이며 상온 저압 상태에서 실험이 수행되었다. 입구/출구전압력에 의하여 발생되는 불확도는 터빈 전효율의 불확도로 전파되는 영향이 상당히 크게 나타나므로 상온저압시험에서는 높은 정밀도를 갖는 압력계가 필요하게 된다. 측정변수의 불확도가 전효율의 불확도에 차지하는 영향은 토오크에 의하여 발생되는 불확도가 가장 크게 나타났으며 회전수에 의한 불확도가 가장 적었다. 토오크의 불확도 영향은 회전수의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다. 전압력의 경우는 출구측에서의 불확도가 입구측에 비하여 영향력이 크게 나타났다.