• 제목/요약/키워드: 수력성능

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터보펌프 인듀서에 대한 극저온 성능시험 (Cryogenic Performance Test of a Turbopump Inducer)

  • 김진선;김진한;홍순삼
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.64-70
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    • 2007
  • 액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

터보펌프 인듀서에 대한 극저온 성능시험 (Cryogenic Performance Test of a Turbopump Inducer)

  • 홍순삼;김진선;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.93-99
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    • 2006
  • 액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

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자동차 워터펌프 밸런스 홀 직경이 수력성능 및 축추력에 미치는 영향 (Effects of the Balance Hole Diameter of an Automotive Closed Type Water Pump on Hydraulic Performance and Axial Force)

  • 이기수;허형석;김현철;오창복
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.111-117
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    • 2008
  • The aim of this paper was to investigate the fluid dynamic behavior of the automotive closed type water pump with balance hole in order to evaluate and justify its overall hydraulic performance and, in particular to analyze the effects of the balance hole on the reduction of hydraulic flow force of it. The analysis has been peformed by applying the commercial computational fluid dynamics (CFD) code, Fluent, to the solution of the 3-D turbulent flow fields of automotive closed type water pump. The reliability of the employed analysis was demonstrated by the comparison between numerical result and experimental data. Although, hydraulic head of the closed type water pump with 3mm diameter of balance hole decreased by 1.1%, axial flow force was effectively reduced by 13.3%, comparison of it with no hole at design point.

자동차 밀폐형 워터펌프의 토출구 형상이 수력성능에 미치는 영향 (Effect of Shape of Discharge Port on Hydraulic Performance of Automotive Closed Type Water Pump)

  • 허형석;이기수;배석정
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.39-47
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    • 2006
  • Recent trend in pursuit of high performance and effectiveness for automotive cooling system has changed the application of material for impeller of automotive water pump from metal to high ability engineering resin, which can achieve optimization of design of impeller geometry and realize lightweight high efficiency water pump. Closed type water pump improves hydraulic loss of fluid through the clearance between volute casing and impeller compared with that of the existing open type water pump(Although closed type is heavier than open type for the same size and same material, adoption of plastics can solve the problem.). In the present study, the characteristics of hydraulic performance of closed type water pump were investigated with respect to the angle between shroud and hub of impeller and the shape of discharge port of volute casing. Performance tests were carried out for 4 cases, that is, for 2 impellers and 2 casings. The modification of shape of only discharge port can enhance the hydraulic performance by 10 percent and the pump efficiency by 4-6 percent.

수력학적 상사를 적용한 초음속 노즐 내부 유동 연구 (Study of Internal Flow in the supersonic Nozzle by the Hydraulic Analogy)

  • 이지형;이경훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.477-482
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    • 2009
  • 로켓노즐 유동은 성능에 대단히 중요한 영향을 미치나, 고온 고압의 가스 유동 특성으로 직접적인 측정이 매우 어렵다. 이러한 문제 해결을 위해 수력학적 상사(hydraulic analogy)기법이 개발되었으며, 본 연구에서는 고온 고압의 로켓 노즐 유동에 대한 수력학적 상사의 적용 가능성이 시험되었다. 로켓 모타의 축대칭 De Laval 노즐 내부 유동현상에 관한 연구가 수력학적 상사를 이용하여 설계된 2차원 수문형 시험장치(2-D Sluice-Type Water-Table)에서 수행되었다. 정량적인 시험을 위해서는 $k{\neq}2$인 기체 유동에 대한 비상사성 문제 해결이 필요하며, 본 연구에서는 시험대를 경사시켜 유동방향 중력가속도 영향을 감소시킴으로서 점성에 의한 비상사성 문제 해결을 시도하였다. 유동 가시화를 통해 수력학 상사에 대한 이해를 깊이할 수 있었으며, 수력학적 상사 실험(2차원 등엔트로피 유동)의 관련 분야에 대한 다양한 적용 가능성이 확인되었다.

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터보 펌프의 캐비테이션 실험 (Cavitation test of a high pressure turbo-pump)

  • 이종민;강신형;이경훈
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.353-360
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    • 2003
  • Hydraulic performance and cavitation characteristics of fuel pump in turbo-pump were studied experimentally. The fuel pump has a centrifugal impeller with a separate inducer. In this paper, flow characteristics of inducer and impeller was experimentally investigated separately and together. Especially static pressure distribution of Inducer was examined in non-cavitation and cavitation conditions.

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회복탄력성을 고려한 발전용댐의 성능평가 방법론 제안 (Proposal of Performance Evaluation Methodology for Hydropower Reservoirs with Resilience Index)

  • 김동현;유형주;신홍준;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.47-56
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    • 2022
  • 통합물관리, 탄소중립 등 수자원 및 에너지 정책이 급변하는 가운데 모두 연관성이 있는 발전용댐의 가치를 재평가해야한다는 의견이 제기되고 있다. 발전용댐은 홍수기에 제한수위를 두어 운영을 하는 등 과거부터 전력생산 외에도 홍수조절 등에 기여해왔으나 이러한 운영방식은 전력손실이 불가피하다. 이에 본 연구는 발전용댐의 전력손실을 최소화하기 위하여 수력발전의 전력생산 시스템에 회복탄력성의 개념을 도입하고 전력판매액의 최대화를 발전성능으로 정의하여 발전용댐의 발전성능을 평가할 수 있는 프레임워크를 제시하였다. 현행 연계운영계획 수립 절차를 기반으로 댐 모의 운영 시나리오를 구축하고 HEC-5를 활용하여 댐 모의 운영을 수행하였다. 수행된 결과자료를 활용하여 제시된 프레임워크에 적용하여 각 시나리오에 따른 발전성능이 중요한 요소로 평가됨을 확인되었고 부가적으로 이·치수 성능도 평가할 수 있음을 확인하였다. 향후 다양한 시나리오를 기반으로 경제성 분석이 수반되어 비용과 편익이 산정된다면 시나리오별 경제적 효과 및 기회비용 등을 명확히 비교할 수 있을 것으로 판단된다.

지역난방 중온수 펌프의 현장 성능평가를 위한 열역학적 측정법 적용 (Aplication of the Thermodynamic Measurement Method for On-site Performance Evaluation of Hot Water Pumps Used in District Heating)

  • 박철규;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제17권1호
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    • pp.50-57
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    • 2021
  • 수력학적 효율측정 방법만으로는 펌프시스템 부속장치들의 개별효율 및 펌프 자체효율을 명확하게 산출해내기 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 국내 최초로 지역난방 중온수용 펌프시스템에 최신 열역학적 펌프 효율측정방법을 도입, 수력학적 방법과의 효율 병행측정 결과를 검토하였고, 그 결과 기존 수력학적 펌프효율 측정방법만으로는 데이터 불확실성이 높은 반면, 열역학적 및 수력학적 방법 병행측정 데이터를 적용한 펌프 및 유체커플링 효율값은 상호보완적 역할수행에 의해 펌프성능 측정방법의 신뢰성 및 적정성이 검증되는 의미 있는 결과를 도출할 수 있었다. 또한, 지역난방시스템에 열역학적 펌프효율 측정방법을 적용한 결과, 최대 120 ℃ 고온 환경에도 불구, 매우 안정적인 데이터 측정 및 측정장비의 내구성이 검증되는 등 열역학적 측정방법의 신뢰성을 검증할 수 있었다.

발전용 댐 유입량 예측 정확도 향상을 위한 레이더와 수치예보 예측강우 병합기법 연구 (Study on blending radar and numerical rainfall prediction to improve hydroelectric dam inflow forecasts accuracy)

  • 윤성심;신홍준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.112-112
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    • 2023
  • 발전용댐의 댐 유입량 예측 및 운영을 위해서 (주)한국수력원자력에서는 수자원통합 운영시스템(Water resources Integrated System, WIOS)을 운영 중에 있다. 해당 시스템에서는 댐 유입량을 예측하기 위해서 기상청 수치예보모델 중 하나인 국지예보모델(Local Data Assimilation and Prediction System, LDAPS)의 예측강우를 수문모형의 입력자료로 활용하고 있으며, 레이더 기반의 초단시간 강우예측 기법을 자체 개발 중에 있다. 기상청 국지예보모델은 강우의 on/off에 대한 정확도는 90%를 상회할 만큼 높으나 정량적인 강우량의 정확도는 매우 낮고, 레이더 기반의 초단시간 예측 강우는 선행 1~2시간 예측에서는 정량적 정확도는 높으나, 그 이후 예측성능이 급격히 떨어지는 경향을 보인다. 따라서 댐 유입량의 정량적 예측 정확도를 확보하기 위해 초단시간 모델과 국지예보모델의 강우예측 결과를 병합(blending)하는 기법을 적용하여 초기 6시간 동안의 예측 성능을 향상시켜야 한다. 본 연구에서는 선행시간 0~6시간에 대해서 병합하는 기법들을 적용하고 평가하고자 한다. 기본적으로 병합은 초단시간 예측강우와 수치예보자료 간 가중치를 통해 수행된다. 일반적으로 초기 1시간 선행시간에서 레이더 기반 예측강우는 완벽한 예측자료(외삽 관측자료의 가중치는 1.0)로 가정하며, tanh 함수를 이용하여 선행시간의 증가에 따라 가중치를 감소시키면서, 6시간 선행시간에서는 수치예보 예측강우가 완벽한 예측자료라고 가정한다. 본 연구에서는 일반적인 병합 방법 외에 병합된 예측강우에 과거 관측강우와 예측강우의 평균편이를 적용하여 보정하는 방법, 사례별 변동성이 큰 병합된 예측강우 특성을 고려하여 병합 가중치를 신뢰도에 따라 가변시키는 방법을 적용하여 평가한다. 이를 통해 댐 유입량 예측에 최적이 되는 병합기법을 선정하고자 한다.

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해외 수력발전설비 성능평가설비 및 평가 방법 (Performance evaluation facilities and evaluation methods for hydropower equipment)

  • 김영준;김용열;조용;고재명
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.194-194
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    • 2010
  • The variable demand on the energy market, as well as the limited energy storage capabilities, requires a great flexibility in operating hydraulic turbines. But, present in Korea, the absence of testing laboratories and technical criteria for the performance test of small hydropower degrades the efficiency of the domestic hydropower machines, A performance guarantees for hydro turbines shall be contain, as a minimum, guarantees covering power, discharge and specific hydraulic energy, efficiency, maximum momentary overspeed and maximum momentary pressure and/or maximum steady-state runaway speed, as well as guarantees related to cavitation. Performance test are conducted by the test standard. Test codes based on extensive research data are written under the leadership of an IEC. Performance evaluation is carry out several test(performance test, cavitation test and runaway test). The paper presents the international turbine test laboratory and performance test standard.

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