• 제목/요약/키워드: 예냉각

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냉각공기의 예냉각이 가스터빈 복합발전 성능에 미치는 영향 (Influence of Precooling Cooling Air on the Performance of a Gas Turbine Combined Cycle)

  • 권익환;강도원;강수영;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.171-179
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    • 2012
  • 고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

냉각공기 예냉각과 연료예열에 의한 복합발전 시스템의 성능변화 (Performance Variation of a Combined Cycle Power Plant by Coolant Pre-cooling and Fuel Pre-heating)

  • 권익환;강도원;김동섭;김재환
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.57-63
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    • 2012
  • Effects of coolant pre-cooling and fuel pre-heating on the performance of a combined cycle using a F-class gas turbine were investigated. Coolant pre-cooling results in an increase of power output but a decrease in efficiency. Performance variation due to the fuel pre-heating depends on the location of the heat source for the pre-heating in the bottoming cycle (heat recovery steam generator). It was demonstrated that a careful selection of the heat source location would enhance efficiency with a minimal power penalty. The effect of combining the coolant pre-cooling and fuel pre-heating was also investigated. It was found that a favorable combination would yield power augmentation, while efficiency remains close to the reference value.

수냉각에 의한 과채류 예냉의 열전달 해석 (Analysis of Heat Transfer in Precooling of Fruits and Vegetables by Hydrocooling)

  • 조용진
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제21권3호
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    • pp.372-378
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    • 1996
  • 예냉(precooling)이란 과채류 수확시의 높은 품온을 일정한 수준까지 신속히 떨어뜨리는 작업이다. 과채류는 생명체이기 때문에 수확으로 인해 생리 환경이 크게 변하게 되어 고온과 외부 오염원에 매우 취약한 상태로 바뀌게 된다. 수확 직후의 품질 관리와 관련하여 가장 중요한 처리는 품질 유지에 적합한 수준까지 과채류의 품온을 낮추는 작업 과 미생물, 곤충 등과 같은 각종 오염원을 제거하는 작업이다. 과채류의 품온을 낮추기 위해 효과적으로 이용될 수 있는 처리 방법이 예냉이다. (중략)

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30톤급 터보펌프-가스발생기 연계시험에서 예냉 절차 연구 (A Study of Chill-down Process in 30 tonf Turbopump-Gas Generator Coupled Tests)

  • 문윤완;남창호;김승한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.447-450
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    • 2012
  • 30톤급 터보펌프-가스발생기 연계시험에서 예냉 절차에 대해 분석을 수행하였다. 예냉은 극저온 추진제를 사용하는 액체로켓엔진에서는 시험 전 반드시 수행하여야 하는 절차이다. 예냉을 통해 시험기, 특히 극저온 펌프의 온도를 극저온으로 낮춰 펌프의 공동화 현상, 베어링 부의 파손, 기포에 의한 연소 불안정성의 가능성을 사전에 제거한다. 30톤급 터보펌프-가스발생기 연계시험을 통해 수집한 자료를 분석함으로서 한국형발사체 엔진 개발 시험 시 유용한 자료로 사용하고자 연구를 수행하였으며, 각 주요 부위의 온도, 예냉 수행 시간 등을 파악하였다.

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냉각공기 예냉각을 통한 가스터빈 설계변수 변화에 의한 복합발전시스템 성능향상 분석 (Analysis of Performance Enhancement of a Combined Cycle Power Plant by the Change of Design Parameters of Gas Turbine Using Coolant Pre-cooling)

  • 권현민;김동섭;강도원;손정락
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • Turbine blade cooling is one of the major technologies to enhance the performance of gas turbine and combined cycle power plants. In this study, two cases of coolant pre-cooling schemes were applied in combined cycle power plant: decrease of coolant mass flow needed to cool turbine blade and increase of turbine inlet temperature (TIT). Both schemes are benefited by the decrease of coolant temperature through coolant pre-cooling. Under the same degree of pre-cooling, increasing TIT exhibits larger plant power boost and higher plant efficiency than reducing coolant flow. As a result, the former produces the same gas turbine power with a much smaller degree of pre-cooling than the latter. Another advantage of increasing TIT is a higher plant efficiency. Even with an assumption of partial achievement of the theoretically predicted TIT, the method of increasing TIT can provide considerably larger power output.

75톤급 액체로켓엔진 연소시험에서의 액체산소 공급부 예냉특성 고찰 (Investigation of Chill Down Characteristics of Liquid Oxygen Feeding System in 75 Tonf-class Liquid Rocket Engine Firing Test)

  • 서대반;조남경;한영민
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.108-116
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    • 2018
  • 한국형발사체의 1단 및 2단 엔진으로 사용될 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험이 엔진 연소시험설비에서 수행되었다. 이 엔진은 산화제로 극저온 유체인 액체산소를 사용하므로, 연소시험을 위해서는 필수적으로 설비의 공급 배관 및 엔진의 예냉과정이 진행되어 주어진 엔진 입구 온도 및 압력 요구조건이 만족되어야 한다. 따라서 향후 효율적인 시험 운용을 위해서는 시험 시 설비와 엔진에서의 예냉특성 및 예냉과정에서 소모되는 액체산소의 양을 파악하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험에서 예냉과정의 고찰을 통하여 런탱크 가압 전, 후 각 단계에서의 설비배관 및 엔진의 예냉특성을 평가하였으며, 시험 시 소모되는 액체산소의 양을 평가하였다.

진공예냉처리에 의한 양상치의 선도 연장 (Freshness Prolongation of Crisphead Lettuce by Vacuum Cooling)

  • 김동철;이세은;남궁배;최문정;정문철;김병삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권3호
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    • pp.239-247
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    • 1995
  • 양상치의 유통구조 개선 및 선도연장을 위해 생산지에서 직접 수확한 후 전처리하여 진공예냉시킨 다음 저온유통시험을 수행하였다. 양상치는 기존 상온 수송에 비하여 예냉처리후 냉장수송하였을 때 소비자에 도착시 관능적으로 신선도에 있어서 유의차를 인지할 수 있었으며, 각 방법에 의하여 수송해온 양상치를 $0{\sim}15^{\circ}C$에 저장하였을 때 저장 설정 온도에 도달하는데는 $10{\sim}17$시간이 소요되었다. 양상치는 진공예냉장치에 의하여 27분만에 $1^{\circ}C$까지 냉각이 가능하였으며, 예냉처리 및 냉장수송한 후 $0^{\circ}C$에 저온저장하였을 때 감모율은 최고 5% 이하로 30일간 저장이 가능하였고, 아스코르브산은 86%, 클로로필은 52% 이상 유지되었다. 관능적 특성에 의하여 평가하였을 때 예냉 및 냉장수송을 한 양상치는 $15^{\circ}C$에서는 5일, $0^{\circ}C$에서는 40일 이상 저장이 가능하였으며 예냉처리하지 않고 상온수송을 하여 저장한 경우는 $15^{\circ}C$에서 3일, $0^{\circ}C$에서는 20일 정도 밖에 저장이 되지 않았다.

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차압예냉처리가 쓰가루사과의 선도유지에 미치는 효과 (Freshness Prolongation 'Tsugaru' Apple by Pressure Cooling)

  • 김병삼;김의웅;김동철
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.365-370
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    • 1999
  • 본 연구는 수확후 선도 저하가 빠른 쓰가루 사과의 선도연장 방법을 연구하기 위해 중앙흡인식 차압 예냉장치를 이용하여 수확후 바로 1$^{\circ}C$까지 품온을 낮추어 1$^{\circ}C$$25^{\circ}C$에서 각각 저장하여 각 처리구별로 호흡속도, 감모율 및 관능적 품질 변화 요인들을 비교.조사하였다. 사과를 1$^{\circ}C$까지 냉각시키는데 소요되는 시간은 차압예냉장치를 이용한 경우 박스의 형태 및 차압실 압력에 따라 5~6시간이 소요된 반면, 통기공이 없는 골판지 박스에 담아 1$^{\circ}C$ 저온저장고에 저장한 경우는 약 40시간 이상이 소요되었다. 호흡속도는 온도나 품온이 낮아짐에 따라 억제되었고, 저장기간이 경과할수록 계속 감소하였다. 예냉처리에 의하여 신선도가 연장되었는데 관능적 특성 변화는 외관보다는 조직감이나 맛 성분에 있어서 변화가 더 심하게 나타났고, 처리구간에 따라서는 비예냉구의 경우 $25^{\circ}C$에서 6일, 1$^{\circ}C$에서 21일이 지나면 상품성을 상실한 반면에 예냉구의 경우는 $25^{\circ}C$에서 9일, 1$^{\circ}C$에서 35일 후까지도 관능적으로 우수하였다.

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에어터보램제트 엔진의 탈설계점 성능해석

  • 양인영;이양지;양수석
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.27-35
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    • 2005
  • 본 연구에서는 에어터보램제트(ATR) 엔진의 탈설계점 성능해석을 위한 코드를 개발하고 이를 이용하여 기 설계된 ATR 엔진에 대한 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 미리 정의한 작동 영역 중 중요 작동점을 정의하여 성능해석을 수행하였으며, 작동 영역이 넓음을 고려하여 가변 흡입구 및 가변 노즐을 사용하는 것으로 가정하였다. 각 요소 부품은 탈설계점 성능을 계산할 수 있도록 수학적 모델을 개발하였으며, 이 과정에서 일부 설계 개념을 도입하여 각 요소 부품의 설계 인자에 따른 성능 변화도 계산하였다. 성능해석 결과 기 설계된 엔진은 ATR 비행체의 임무 영역(마하 6.0, 고도 30km)을 모두 달성하기 어렵고, 낮은 마하 수에서 예냉각기의 역할이 크지 않음을 알 수 있었다.

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75톤급 터보펌프의 조립체 열응력 거동 해석 (Thermomechanical Analysis of a 75ton Thrust Turbopump Assembly)

  • 윤석환;전성민;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.409-412
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    • 2009
  • 75톤급 액체로켓엔진 터보펌프 조립체에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 터보펌프 시스템의 거시적인 거동을 조사하기 위하여 전체 조립체를 해석 대상으로 고려하였으며 해석의 효율성을 높이기 위하여 2차원 축 대칭 모델로 해석하였다. 실제 운전 조건을 고려하여 예냉, 운전 및 운전 후 단계에 대한 열전달 조건을 상정하여 해석하였으며 각 단계에서의 온도 분포, 응력 분포 및 변형량을 예측하였다. 해석에는 터보펌프를 감싸고 있는 단열재의 영향 및 베어링에서 발생하는 발열량을 고려함으로써 최대한 정확한 예측이 가능하도록 하였다.

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