• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3722-3730
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• 2015

하수 처리용으로 사용되는 소형 원심 압축기의 베인 없는 디퓨져와 볼류트 케이싱의 성능 개선을 수행하였다. 기존의 두 모델은 임펠러가 동일하나, 베인 없는 디퓨져의 폭과 길이 및 볼류트 케이싱의 형상은 서로 다르다. 기존 모델에 대한 실험과 유동해석 결과를 바탕으로 베인 없는 디퓨져와 볼류트 케이싱의 설계를 변경하였다. 세 모델에 대한 연구 결과로부터, 볼류트 케이싱의 단면적 및 입구 반경 길이는 볼류트 혀와 베인 없는 디퓨져 및 임펠러와의 상호작용 강도에 영향을 주었고, 시스템 손실량에 변화를 나타내었다. 베인 없는 디퓨져 폭이 감소하면 임펠러의 효율은 증가했지만 디퓨져에서의 손실도 증가하였다. 결과적으로 개선된 모델의 효율이 설계 점에서 기존 대비 약 2.88%p 향상된 것이 유동해석 결과로 확인되었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.44-51
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• 2000

The present study has been conducted to design the high efficiency centrifugal compressor for a R134a turbo-chiller. The centrifugal compressor consists of an impeller with splitters, two vaneless diffusers, a low-solidity vaned diffuser and a volute. A cycle analysis program for a turbo-chiller was developed to obtain compressor design parameters and requirements. We have designed the high efficiency centrifugal compressor by applying the repeated design procedure including a meanline design, a 3D geometry generation and fluid dynamic loading calculations.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.83-90
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• 2001

Experimental and numerical investigations of the off·design performance of a simple channel-wedge diffuser in a small centrifugal compressor are presented. Surge and choke conditions as well as design point are considered using somewhat limited range of experimental data and also supplementary 3D CFD results. Some critical meanline design parameters' behavior is investigated numerically, to render the basis for improved modelings in the meanline performance prediction.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.91-98
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• 2001

As the second part of the author's study, off-design behavior of the design and performance parameters in the low-solidity cascade diffuser in a centrifugal compressor is investigated. The experimental flange-to-flange compressor map serves the validity of application of the present CFD work to the detailed investigation of the low-solidity cascade diffuser. Some meanline design and performance parameters as well as three-dimensional internal secondary flow fields are studied when the flow rate is changed from deep choke to stall.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.807-812
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• 2001

The effects of casing shapes on the interaction of the impeller and volute in a small-size turbo-compressor are investigated. Numerical analysis is conducted for the compressor with circular and single volute casings from inlet to discharge nozzle. In order to predict the flow pattern inside the entire impeller, vaneless diffuser, and casing, calculations with a multiple frame of reference method between the rotating and stationery parts of the domain are carried out. For incompressible turbulent flow fields, the continuity and three-dimensional time-averaged Navier-Stokes equations are employed. To predict the performance of two types of casings, the static pressure and loss coefficients are obtained with various flow rates. Also, static pressure distributions around casings are studied for different casing shapes, which are very important to predict the distribution of radial load.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.43-50
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• 2000

선박용 디젤엔진에 정착되어 사용되는 기존의 터보차져 성능을 개량하기 위하여 압축기만의 수정개발을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 터빈과의 싸이클 matching 작업을 통하여 기존의 압축기 성능에 비하여 $7\%$ 증가된 회전수와 $8\%$ 증가된 입구 공기유량으로 상향 조정되면서 효율의 큰 저하 없이 전압력비도 3.5 수준으로 증가되도록 설계점이 성공적으로 확정되었다. (2) 기존의 압축기 케이싱과 스크롤을 대부분 그대로 사용한다는 기하학적 제한조건하에서 3차원 공력 설계가 성공적으로 수행되었고, 설계된 임펠러는 3차원 압축성 난류 수치유동해석 과정을 통해 구체적인 내부 유동과 임펠러의 overall 성능을 확인하였다. (3) 터보차져 전용 시험리그에서 시제품을 성능시험한 결과, 전반적인 압축기의 성능곡선을 성공적으로 도출하였다. 대체적으로 전체 회전수별로 실험결과로 얻은 전압력비는 설계 예측치와 매우 잘 일치하는 모습을 볼 수 있었고, 단열효율의 경우, 실험치와 예측치가 서로 잘 일치하고 있었다. 설계의도대로 설계점에서의 압력비 상승과 유량의 증가 등은 만족스럽게 달성된 것으로 판단된다. (4) 베인디퓨져의 제작문제로 인하여 설계회전수에서의 surge와 choke margin이 설계의도와는 달리 좋지 않은 상태이다. 이는 본래 설계대로 베인디퓨져를 재제작하고 설치각의 크기를 조절함으로써 앞으로 진행될 추가시험에서 보완할 예정이다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.120-125
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• 2001

The effects of various vaned diffuser configurations, such as throat area ratios and rectangular and conical cross-section shapes. to the performance of a small-size turbo-compressor are studied. Numerical analyses were carried out for the region of diffuser and casing only. The pressure recovery coefficient was calculated to estimate the performance of the diffuser, and then compared with the measured data. Results show that the shapes and the throat area ratios of the diffuser strongly influence on the performance of a turbo-compressor.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.129-134
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• 2005

This paper describes the influence of geometric parameters on the noise generation from a centrifugal compressor. From the analysis of noise measurements, it is observed that Blade Passing Frequency noise related to the rotating impeller is more important, and it is focused on the comparison of this discrete frequency noise according to the shape change. Navier-Stokes solver is used to simulate the flow-field of the impeller and the vaned diffuser, and time-dependent pressure data are calculated and Fourier-transformed to perform the near-field noise prediction. The effects of various geometry design variables such as the gap between the impeller and the diffuser, impeller shape variations on the near-field noise distribution are investigated.