• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.230-235
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• 2014

본 연구에서는 프로토 타입 베인 팽창기가 적용된 초소형 유기 랭킨사이클을 구성하고, 팽창기 전단 온도가 약 $110^{\circ}C$이고, 냉매유량을 일정하게 유지한 조건에서 베인 팽창기 회전수를 변화시키면서, 팽창기 출력, 효율 및 팽창기 전후단 압력, 온도 등을 측정하였다. 베인 팽창기 성능 측정 결과 팽창기 회전수가 증가됨에 따라 팽창기 출력 및 효율이 증가하였다. 팽창기 전효율은 500 rpm 회전수 조건에서 6~7%이고, 1000 rpm 에서는 11~12%임을 보였다. 팽창기 전효율이 낮은 원인은 팽창기 체적효율이 낮기 때문인 것으로 분석되었으며, 향후 체적효율을 향상시키기 위해 팽창기 누설을 개선하기 위한 연구가 진행될 예정이다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.12-19
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• 2015

As a means of improving cycle performance of a R410A air-conditioning system, a combined structure of compressor and expander was introduced. A vane rotary type expander was designed to share a common shaft with twin type rolling piston rotary compressor in a housing. Numerical simulation on the performance of the combined compressor and expander was carried out. At ARI condition, the volumetric and total efficiencies of the designed vane expander were 69.37% and 30.23%, respectively. With the application of this expander, the compressor input was reduced by 3.91%, and the cooling capacity was increased by 3.98%. As a result, COP of the air-conditioning system was improved by 8.2%. As the pressure difference between the condenser and the evaporator becomes large, COP improvement increases unless the mass flow rate in the expander exceeds that in the compressor.

• 설비공학논문집
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• 제30권3호
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• pp.107-115
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• 2018

A design combining the use of a compressor and expander was introduced in order to improve the cycle performance of a $CO_2$ automotive air conditioning system. Both the compressor and expander used were of rotary vane type and were designed to share a common shaft in a housing. Numerical simulation was carried out to evaluate the merit of the combined unit. In a typical automotive air conditioning operating conditions, the COP of the system was improved by 8.7% by the application of the combined unit. The compressor input was reduced by 5.2% through use of the expander output. In addition, about 3.06% increase in the cooling capacity was obtained through isentropic expansion in the expander. Our study noted that, as the pressure difference between the gas cooler and the evaporator becomes larger, the COP of the system improved increases unless the mass flow rate in the expander exceeds that in the compressor.

• 설비공학논문집
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• 제21권1호
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• pp.55-62
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• 2009

Relatively low cycle performance of a conventional $CO_2$ system is partly due to significant increase in friction loss in the expansion process, since the pressure drop across the expansion device is considerably large compared to a conventional refrigeration cycle. To recover friction loss and increase refrigeration effect by providing isentropic expansion, a rotary vane type expander has been designed. Performance of the designed expander has been investigated by numerical simulation. With the pressure condition of 9 MPa/4.5 MPa and inlet temperature of $35^{\circ}C$, volumetric, isentropic, and mechanical efficiencies of the expander are calculated to be 58.1%, 101.1%, and 78.8%, respectively, resulting in total expander efficiency of 46.3%. With this expander, COP of a $CO_2$ refrigeration cycle is estimated to be improved by about 14%.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.31-31
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• 2000

초음속 충돌제트(impinging jet)의 열 및 운동량 전달(heat and momentum transfer)은 로켓의 이ㆍ착륙, 다단 로켓의 분리, 로켓의 방향조절을 위해 배기 노즐에 부착되는 제트 베인(jet vane)이나 스포일러 탭(spoiler tab), 수직/단거리 이착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 전투기 동체, 날개, 후미 부분에서 발사되는 미사일의 배기가스가 주변장치 등에 충돌할 때 발생되는 문제점 등을 사전 예측하여 관련장비의 설계 둥에 유용한 자료로 이용된다. 따라서 이에 대한 기초 연구로서 초음속 유동 실험장치를 이용하여 마하수(Mach Number) 1.0 및 1.8인 경우에 대하여 수직/경사평판에서 팽창 비, 거리, 경사각에 따른 충돌 면에서의 단열 벽면온도를 측정하였다. (중략)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2888-2897
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• 2011

본 연구에서 개발된 정상상태 사이클 모사 프로그램을 통해 이산화탄소를 사용하는 지열 히트펌프 시스템의 성능을 고찰하였다. 내부열교환기를 포함하지 않는 기본 히트펌프 사이클의 성능에 대한 다양한 운전변수들의 영향을 조사하기 위해 매개변수 연구를 수행하였다. 시뮬레이션 프로그램은 실내기, 실외기, 압축기, 팽창밸브를 모사하는 포트란 서브루틴과 비주얼 베이식을 사용해 프로그램된 입력을 위한 전처리, 출력을 위한 후처리 프로세서를 포함하는 그래픽 인터페이스로 구성되어 있다. Refprop V6.01을 사용하여 이산화탄소의 열역학적 물성치와 상평형 거동을 계산하였다. 모사결과들의 신뢰성은 사례연구를 통한 실험데이터와의 비교를 통해 검증하였다. 본 연구에서 개발된 사이클 모사 프로그램은 이산화탄소 지열 히트펌프 시스템의 경제적이면서도 효율적인 운전조건들을 결정하고 최적화하는 데 있어 유용한 도구가 될 수 있을 것이다.