• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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• pp.111-115
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• 2001

The die design for hot forging was investigated for manufacturing precisely of scroll rotor made with Al-Si alloy. A scroll rotor is a non-symmetric 3-D shape part, having involute wraps. Disk-shaped billet of Al-Si alloy was extruded to wraps and boss simultaneously. Because the involute wraps is not axi-symmetric, the flow velocity and the stress of die is very much different at each portion. Moreover, the die in wraps portion is a cantilever beam and fractured. In this paper, the analysis of forming and die stress is investigated using the FEM tool, DEFORM-3D. The tensile strength of tool material is $250kg/mm^{2}$. From the analysis results, we can find the maximum principal stress of die is over the fracture strength and redesign the die. The prototype forged part is superior in net shaping and microstructure.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권5호
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• pp.646-652
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• 1999

Detailed characteristics of the mean flow field inside the rotor of a multiblade fan with scroll are presented in this paper by measurements and visualizations. The measurements were taken with a five-hole probe and conformed by smoke test. How field is distinguished clearly in 3 regions with respect to the flow directions. The first region is near the exit of scroll where the fluid flows the opposite direction to the rotation of rotor. The second is opposite side of the scroll exit where the fluid flows the same direction to the rotation of rotor. The third is the region where the fluid flows toward the blades directly with the largest values comparatively. The strongest recirculation is happened in the second region, and the weakest one is in the third region. This complex configuration makes the flow field highly non-uniform and may cause to generate a noise and ineffective flow efficiency.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.175-181
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• 2011

본 연구에서는 선박용 폐열회수 발전시스템에 적용 가능한 100kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석기법을 이용하여 열사이클 시스템 및 구심터빈 최적화를 위한 설계자료를 확보하는 것이다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성되며, 해석격자는 격자테스트를 통해 약 230만개 정도의 최적격자를 구성하였다. 질량유량 0.5kg/s, 회전속도는 75,000rpm, 입구압력은 195~620kPa 범위 내에서 8가지 조건으로 설정하였다. 베인노즐 내부로 증기가 유입된 후 출구로 갈수록 노즐의 압력면과 흡입면의 압력이 비슷해지면서 마하수가 거의 같은 값을 보였다. 입구온도와 압력이 $250^{\circ}C$, 352kPa 일 때 등엔트로피 효율은 74%, 기계동력은 108kW의 해석결과를 보이고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1030-1035
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• 2012

본 연구에서는 OTEC에 적용가능한 구심터빈을 대상으로 암모니아를 적용하여 8kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석을 수행하였다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성된다. 질량유량과 입구온도는 0.5kg/s와 $25^{\circ}C$이며, 가변회전수 12,000~36,000 rpm 범위내에서 9가지 조건에 대해 해석을 수행하였다. 회전수 변화에 따른 해석결과, 설계회전수 24,000 rpm에서 최대효율점을 보였으며, 이때 최고효율은 88.66 %, 출력은 8.52kW이다. 향후, 팽창비가 1.4~1.5 정도의 범위를 갖도록 최적설계 과정을 통한 연구가 필요하다. 본 연구를 통해 분석된 해석결과는 다양한 작동유체 조건에서 목표출력에 해당하는 구심터빈의 최적 설계파라미터 구성을 위한 설계자료로 유용하게 활용될 것으로 기대한다.