• 제목/요약/키워드: 압력회복계수

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실린더 후류를 이용한 2차원 디퓨저 성능개선 (The improvement of Two-Dimensional Subsonic Diffuser Performance Using the Turbulent Wake Caused by Cylinder)

  • 김세일
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.614-618
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    • 2014
  • 본 연구에서는 디퓨저의 압력회복을 높이기 위해 디퓨저 입구에 실린더를 설치하여 후류가 압력회복에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 2D-Incomp-2.1-P 해석자를 이용하여 속도, 압력에 따른 유동가시화를 통해 내부유동을 분석하였고, 압력회복계수를 비교하여 디퓨저 입구에 설치된 실린더의 후류가 디퓨저 성능에 어떤 영향을 주는지 비교하였다. 그결과 실린더를 설치하였을 때 확대부에서의 박리영역이 더 작아졌고 압력회복계수가 더 높아졌다.

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자동차용 터보차저의 오버헝 압축기 볼류트의 두 형태에 대한 유동장 특성 (Flow Characteristics of Two Types of Overhung Compressor Volute for Automobile Turbocharger)

  • ;이근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • 자동차용 터보차저 원심압축기의 오버헝 볼류트의 두 가지 타입에 대한 유동장 특성이 수치적으로 연구되었다. 볼류트의 성능을 높이기 위해서는 높은 압력회복계수와 낮은 손실계수를 갖도록 함이 필요하다. 본 연구에서는 디퓨저 입구각을 $24^{\circ}$, 질량유량을 0.055 kg/s 로 유지하고 두 가지 타입의 오버헝 볼류트에 대한 유동장 특성을 조사하였다. 하나는 1 개의 원호로 이루어진 볼류트 단면(타입 1)이며, 다른 하나는 3 개의 원호로 이루어진 볼류트 단면(타입 2)이다. 타입 2 볼류트가 타입 1 볼류트 보다 원주방향 전체를 통틀어 높은 압력회복계수와 낮은 손실계수를 보여주었다.

원주방향 볼류트 입구 높이를 수정한 자동차용 터보차저 원심압축기의 성능 향상 (Enhancement of the Performance a Centrifugal Compressor in an Automobile Turbocharger by Modifying the Circumferential Inlet Height of Volute)

  • ;이근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권2호
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    • pp.115-120
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    • 2014
  • 자동차용 터보차저 압축기의 성능 개선을 위해 원주방향의 볼류트 입구 높이들이 수정되었고 디퓨저를 포함한 볼류트에 대한 유동장이 상용 소프트웨어를 사용하여 조사되었다. 기본적으로 잘 설계된 볼류트는 높은 압력회복계수와 낮은 전압력손실계수를 보여주어야 한다. 본 연구에서는 동일한 단면형상과 설단면각(Tongue Angle)을 가지나 원주방향으로는 서로 다른 볼류트 입구 높이를 갖는 두 경우의 원형단면 볼류트가 선정되었다. 하나는 $90^{\circ}$ 원주방향에서는 단면 중앙으로 유입되나 이후의 원주방향에서는 볼류트 단면 최하단부들을 잇는 접선과 동일한 높이를 유지하면서 점진적으로 하단부로 유입되는 볼류트 형상이다(케이스 1 볼류트). 다른 하나는 설단면에서는 접선방향으로 유입되도록 모든 원주방향에 대하여 입구 높이를 2 mm 낮춘 형상이다(케이스 2 볼류트). 해석결과, 케이스 2 볼류트가 케이스 1 볼류트보다 높은 압력회복계수로 인한 높은 전압력비와 낮은 전압력손실계수로 인한 높은 등엔트로피 효율을 보여주었다.

과소팽창비와 경사각에 따른 평판에서의 단열벽면온도분포 (Adiabatic wall temperature distribution on a plate as under-expanded ratio and impinging angle)

  • 유만선;조형희;황기영;배주찬;이장우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.113-118
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    • 2004
  • 평판에 충돌하는 과소팽창 충돌제트에 대한 기본적인 정보를 구하기 위해 근거리에서 경사 각도와 과소팽창 비의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 과소 팽창비가 증가하면서 최대표면압력 값들은 작아지며, 회복계수의 감소효과는 커진다. 또한 경사각도 감소에 따라 표면 압력 정점의 위치는 상류로 이동하고, 저온영역의 범위는 상류에서 감소하는 반면 하류로 넓게 분포된다.

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수치 모사를 이용한 정압주입시험 (A Numerical evaluation of Constant Head Injection Test)

  • 박경우;김경수;고용권
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1918-1923
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    • 2009
  • 결정질 암반에서 지하수의 수리적 특성을 파악하기 위해 수행되고 있는 수리시험 방법은 정률법, 정압법, 순간주입(회복)법 등 세 가지로 구분할 수 있다. 본 연구에서 다루는 정압주입시험 (Constant Head Injection Test, CHIT)은 위의 정압법의 한 종류로 토목공학, 지질공학 분야에서 대상 구간의 투수계수 추정을 위해 널리 쓰이는 수리 시험이며, 이는 단일 패커나 이중패커를 이용하여 시험 구간을 격리하고, 격리된 구간에 일정한 압력으로 물을 주입하여 주입되는 물의 양을 파악함으로써, 시험 구간의 수리전도도(Hydraulic conductivity)를 산출하는 전통적인 수리시험이다. 본 연구에서는 수치실험을 통해 시험 구간 및 주입 압력의 크기 등 인위적인 요인에 의해 도출되는 투수계수가 어떻게 달라지는지에 대해 평가해 보았다. 일반적으로 단열 암반에서 수행한 정압주입시험의 해석에 있어 매질을 균질, 등방성 다공질이라는 가정으로 구간별 투수량계수를 산출하기 때문에, 다공성 매질의 지하수 유동을 모사하는 MODFLOW를 수치모사 코드로서 이용하였다. 시험구간의 크기 및 주입압력에 대한 민감도 분석 결과, 시험구간의 크기에 상관없이 수치모의에서 입력한 수리전도도 값에 비해 낮은 수리전도도 값이 산출되었으며, 주입 압력이 클수록 산출되는 수리전도도 값이 매질의 수리전도도 값과 차이가 났다. 민감도 분석 결과 현장수리시험에서 정압 주입시험에 의한 구간별 수리전도도 산출함에 있어 시험구간의 크기와 주입 압력 값에 대하여 고려해야 한다고 판단된다.

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스트러트를 삽입한 원추형 디퓨져의 압력회복 특성 (Numerical Analysis of the Static Pressure Recovery Characteristics in Conical Diffuser by Inserting a Strut)

  • 김세현;서종수;심규진;이중섭;정효민;정한식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1613-1618
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    • 2004
  • Diffuser is an important fluid-mechanical equipment to convert kinetic energy into pressure energy. Many of the experimental and theoretical researches have been done in a diffuser but the understanding of energy transfer and detailed mechanism of energy dissipation is unclear. In this study, computations were performed using a numerical method with SIMPLE algorithm for conical diffuser with various diffuser angles and diffuser lengths. Also, we investigated the pressure recovery coefficient in conical diffuser by inserting strut. In this paper, we showed that the strut can cause a rising pressure recovery.

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다목적 최적화 기법을 이용한 고출력 원심압축기 형상 최적설계 (Shape Optimization of High Power Centrifugal Compressor Using Multi-Objective Optimal Method)

  • 강현수;이정민;김윤제
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권5호
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    • pp.435-441
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    • 2015
  • 본 연구에서는 원심압축기 임펠러와 디퓨져 블레이드 형상을 반응표면법과 다목적 유전알고리즘 기법을 사용하여 최적설계 연구를 수행하였다. 임펠러와 디퓨져의 블레이드 선단과 후단의 각도와 두께를 3 구간으로 나누어 설계변수로 적용하였으며 수치해석은 상용코드인 ANSYS CFX 를 사용하였다. 실험계획법 중 많이 사용되는 중심합성계획을 이용하여 총 45 개의 설계점에 대한 값을 계산하였다. 계산된 결과를 바탕으로 반응표면을 생성하였으며 반응표면은 최적형상의 임펠러와 디퓨져를 선정하는데 이용하였다. 최적설계의 전 과정은 ANSYS DX 를 사용하였으며, 최적화의 결과로 원심압축기의 주요 성능변수인 등엔트로피 효율과 압력회복계수가 각각 0.3%, 5% 향상된 임펠러와 디퓨져 블레이드 형상을 제시하였다.

플랜트 및 선박의 액체용 우량제어밸브 설계에 관한 연구(II) (A Study on the Design of Liquid Flow Control Valves for the Pants and Ships(II))

  • 최순호;배윤영;김태한;한기남;주경인
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.1-9
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    • 1995
  • The processing paper has devoted to the theory of the flow equations, the basic derivative procedure, the meaning of a valve flow coefficient $C_v$, the valve Reynolds R$R_{ev}$ and its application for liquid control valves, which applicable under the condition of a non-critical flow and the case of piping geometry factor $F_p$=1.0. However there is no information on the effects of fittings, a critical flow and the flow resistance coefficient of a valve equivalent to that of pipe which is conveniently used in the piping design. Since the piping systems of plants or ships generally contain various fittings such as expanders and reducers due to different size between pipes and valves and there may occur a critical flow, that a mass flowrate is maintained to be constant, due to the pressure drop in a piping when a liquid is initially maintainder ar a saturated temperature or at nearby corresponding to upstream pressure, system designer should have a knowledge of the effect to flow due to fittings and the critical flow phenomenon of a liquid. This study is performed to inform system designers with the critical flow phenomenon of a liquid, a valve resistance coefficient, a valve geometry factor and their applications.

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작동 고도에 따른 관통형 핀틀 노즐의 추력 특성 연구 (Thrust Characteristics of Through-type Pintle Nozzle at Operating Altitudes Conditions)

  • 정기연;홍지석;허준영;성홍계;양준서;하동성
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • 작동 고도에 따라 노즐 내부에서 박리유동이 발생 또는 미발생 하는 관통형 핀틀노즐의 추력의 특성을 파악하기 위해 수치적 연구를 수행하였다. 난류모델은 저 레이놀즈 수 $k-{\varepsilon}$ 모델과 압축성 보정 모델인 Sarkar 모델을 적용하여, 핀틀 노즐의 내부 유동장을 관찰하고 노즐 벽면에서의 압력을 실험데이터와 비교하였다. 작동고도가 높아질수록 외기의 압력은 낮아지므로 낮은 고도에서의 유동 박리는 사라지고 제트의 팽창은 커진다. 추력특성을 분석하기 위해 추력을 추력의 모멘텀항과 압력항으로 나누어 분석하였다. 고도가 높아질수록 저고도에서의 박리로 인해 감소된 압력회복이 증가하고, 추력의 압력항이 증가하여 추력과 추력계수는 증가한다. 고도 20 km 조건에서는 지상에 비해 추력과 추력계수가 약 9% 증가한다.

과급기의 고압력비 원심압축기 공력설계 및 시험평가 (Performance Test and Aerodynamic Design on the High Pressure Ratio Centrifugal Compressor of a Turbocharger)

  • 김홍원;류승협;이근식
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.13-20
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    • 2014
  • It is necessary to design a compressor with high pressure ratio that satisfies the IMO(international maritime organization) NOx emission regulation for the marine diesel engine. Impeller was designed using the modified slip factor with the flow coefficient. The main purpose of this study is to investigate the sensitivity of the compressor performance by the vaned diffuser geometries. The first vaned diffuser type was based on a NACA airfoil, the second was channel diffuser, and the third was conformally transformated configuration of a NACA65(4A10)06 airfoil. The sensitivity of the performance was calculated using a commercial CFD program for three different diffuser geometries. The channel diffuser showed the wide range of operation and higher pressure characteristics, comparing with the others. This is attributed to the flow stability at diffuser. Combined with this results with impeller design, the optimized compressor was designed and verified by the test results.