• 제목/요약/키워드: 운동량손실

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BEMT를 이용한 1 kW급 수평축 풍력발전용 로터 블레이드 형상 최적설계에 관한 연구 (Study on the Optimum Rotor Blade Design of the 1 kW HAWT by BEMT)

  • 이민우;김정환;김정렬
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권4호
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    • pp.356-362
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    • 2007
  • The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) was developed by use of BEMT. The Prandtl's tip loss theory was adopted to consider the blade tip loss. The aerodynamic characteristics of NACA 63-415 airfoils were predicted via X-FOIL and the post stall characteristics were estimated by the Viterna's equations. All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the Velux wind tunnel test results. The rated power of the testing rotor is 1 kW at design conditions. The power, estimated by use of predicted lift and drag coefficient via X-FOIL becomes a little higher than experimental one.

위성 추진시스템의 추력제어밸브 작동에 따른 추진제 비정상 유동 특성

  • 김정수;한조영;이균호
    • 항공우주기술
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    • 제1권2호
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    • pp.51-56
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    • 2002
  • 위성 추진계는 궤도 천이와 수정 및 제어에 사용된다. 저궤도 위성의 단기추진제 공급 시스템은 추력기 연소실로 연료를 밀어내어 공급한다. 추력기에 의해 생성되는 추력은 연소실로 공급되는 연료량에 종속된다. 만약 위성에 탑재된 명령기로부터 추력기 밸브에 개폐 신호가 주어지면 밸브는 개방되거나 닫힌다. 개방된 추력기 밸브를 통해 연료가 유입될 때 밸브의 자동에 의한 순간적인 흐름 단절은 압력파에 의한 비정상 압력을 발생시킨다. 이 논문에는 래칭 밸브와 추력제어 밸브의 작동에 의한 다목적실용위성 2호 추진계의 비정상 압력이 예측되어 있다. 시간-종속 유체질량 및 운동량 방정식은 특성곡선해법(MOC)으로 계산된다.

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본드선도 모델링 방법의 기본개념 및 그 적용 예 (Basic Concepts of Bond Graph Modeling Techniques and It's Applications)

  • 김종식;박전수
    • 기계저널
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    • 제33권1호
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    • pp.22-32
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    • 1993
  • 본드선도는 물리적 등가가 적용되는 모든 상사 시스템을 대단히 조직이며 일관성 있게 모델링할 수있을 뿐만 아니라 시스템의 동적 방정식을 제어동역학 관점에 유리한 상태방정식으로 직접 유도할 수 있다. 또한 본드선도는 모델링 단계에서 무시된 각 요소들의 동적 특성 즉, 기계시스 템에서 회전축의 탄성처짐이나 운동 물체들 사이의 마찰 효과 전기 . 자기시스템에서 자속유출량, 그리고 유체 . 유압시스템에서 밀봉부분의 유량손실이나 압축성 유체 특성 등을 기곤에 구성된 본드선도의 변경 없이 각 특성들이 나타나는 본드상에 적절한 접합요소와 함께 단순히 첨가하여 고려할 수 있기 때문에 모델링 과정을 다시 반복하지 않고도 무시된 동적 특성들이 전체시스템에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 특히 본드선도가 에너지 변환 장치나 에너지 유동 메카니즘이 복잡한 다에너지역 시스템 등에 거동이 전체시스템에 미치는 효과를 시각적으로 보다 세밀히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 구성된 본드선도에 인과관계를 할당하여 본드선도의 접합요소를 통하여 유도된 최종적인 동적 방정식이 현실적으로 실현 가능한 물리시스템인지 파악할 수 있어 본드선도 모델링 단계에서 시스템을 묘사하는 동적 방정식의 옳고 그름을 평가할 수 있다. 이와 같이 본드선도는 기계, 전기 . 자기, 유체 . 유압, 열 시스템 및 이들이 조합된 복잡한 다에너지역 시스템 등을 효과적으로 모데링할 수 있는 매우 유용한 동적 시스템 모델링 방법이다.

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직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 발생하는 분무입자의 발달특성 (Evolutionary Feature of Spray Droplets Exiting from a Direct-Injection Type Thruster Nozzle-Orifice)

  • 김진석;정훈;김정수;박정;김성초
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.149-152
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    • 2009
  • 직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 분사되는 분무입자의 발달특성을 연구하기 위해 분무의 다양한 위치에서 평균속도, 직경, 그리고 부피유속과 같은 분무특성인자들을 측정한다. 실험 결과로부터, 고속의 큰 직경을 갖는 분무 입자들이 주변 공기로의 운동량 손실로 인해 하류로 이동함에 따라 저속의 작은 입자로 분열한다. 또, 분무 확산 및 분산에 의해 높은 부피유속의 영역이 반경방향으로 넓게 확장된다.

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수평축 풍력발전용 로터 성능해석 프로그램 개발 (Software Development to Predict the Power Characteristics of a Horizontal Axis Wind Turbine Rotor)

  • 김범석;남청도;김유택;김진구;이영호
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.168-169
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    • 2005
  • The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) was developed by use of BEMT. The Prandtl's tip loss theory was adopted to consider the blade tip loss. The lift and the drag coefficient of S-809 airfoil were predicted via X-FOIL and also the post stall characteristics of S-809 were estimated by the Viterna's equations. All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the wind tunnel test results, performed by Sommers in Delft university of technology. The rated power of the testing rotor is 20kW(FIL-20) at design conditions. The experimental aerodynamic parameters and the X-FOIL data were used for the power prediction of the FIL-20 respectively. The comparison results shows good agreement in power prediction.

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BEMT를 적용한 20kW 수평축 풍력터빈 형상설계 및 성능해석 (A Study on the Configuration Design and the Performance Analysis of the 20kW HAWT based on BEMT)

  • 강호근;남청도;이영호;김범석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권6호
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    • pp.669-676
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    • 2006
  • The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) is developed by use of BEMT, which is the standard computational technique for prediction of power curves of wind turbines. The Prandtl's tip loss theory is adopted to consider the blade tip loss. The lift and the drag coefficient of S-809 airfoil are predicted via X-FOIL and the post stall characteristics of S-809 also are estimated by the Viterna's equations.$^{[13]}$ All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the wind tunnel test results. performed by Sommers in Delft university of technology. The rated power of the testing rotor is 20kW(FIL-20) at design conditions. The experimental aerodynamic parameters and the X-FOIL data are used for the power Prediction of the FIL-20 respectively The comparison results shows good agreement in power prediction.

추진기관 노즐의 열전달 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Heat Transfer Characteristic in Combustor Nozzle)

  • 남궁혁준;한풍규;이경훈;김영수;정해승
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.275-281
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    • 2007
  • 추진기관 노즐은 고온 고압의 연소가스를 화학에너지에서 운동에너지로 변환시켜 추력을 발생시킨다. 따라서 노즐 내부 벽면은 고온 고압의 연소가스에 노출되며, 특히 노즐 목에서는 최대 열하중을 받는 구간으로서 열구조적으로 안정성을 확보한 냉각 시스템 설계가 이루어져야 한다. 본 추진기관의 노즐은 수냉 방식으로서 열전달 효율을 높이기 위해 냉각 채널 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 추진기관 노즐을 위한 냉각 채널 구조의 설계형상에 대해 개념 설계 및 유동 해석을 수행하고 공급압력 및 유량 변화에 따른 입/출구 사이의 압력 강하량을 예측하였다. 또한 압력 손실 및 설계 유량 공급을 위한 압력 조건에 대해서도 평가하였다.

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건축물 계단에서의 연돌효과 저감방안에 대한 3차원 수치해석 연구 (Study on 3D Numerical Analysis of Stack Effect Reduction in Stairwell of Building)

  • 김정엽;김지석
    • 설비공학논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.152-157
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    • 2015
  • Stack effect on high-rise building have negative effect on living environment, energy and life-safety aspect. Thus, it's necessary to find the measure to reduce the stack effect. As a result of field test on a 31-story building, a circulating type stack effect reduction technology was developed, which supplies air in the low stairs and discharges air in the high stairs. To evaluate the performance of this circulating type stack effect reduction technology on building stairs, a 3D numerical analysis was carried out by using Momentum Loss Model for analyzing leakage flow between compartments in a building. Consequently, numerical analysis proved that the stack effect on building stairs was reduced by a circulating type stack effect reduction technology.

균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포알루미늄에 대한 원형 충돌제트의 열유동 특성 (Heat Flow of Round Jet Impinging Aluminum Foam Mounted on the Heated Plate with Constant Heat Flux)

  • 한영희;이계복;이충구
    • 에너지공학
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    • 제18권2호
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    • pp.108-113
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    • 2009
  • 균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포 알루미늄에 대한 충돌제트의 열유동 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열전달 특성에 대한 기공도, 다공성 물질의 두께, Reynolds 수의 영향이 고찰되었다. 실험결과 가열평판에 부착된 발포 알루미늄에 의해 열전달의 증가를 얻을 수 있었고 다공성 물질의 삽입에 의한 열전달 증가는 열전달 표면적의 증가와 압력 손실에 의한 운동량 감소에 의해 영향을 받는 것을 확인하였다.

건축물 구획실간 틈새에서의 누설유동에 대한 수치모델 연구 (Study on Numerical Model of Leakage Flow at Gap between Compartments in a Building)

  • 김정엽;김지석
    • 설비공학논문집
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    • 제25권10호
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    • pp.562-567
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    • 2013
  • 1D-numerical analysis of the network algorithm with the orifice equation for the relationship between pressure difference and flowrate has been mostly used to analyse leakage flow at the gap. In this study, a 3D-numerical method applying momentum loss model to the gap region in the computational domain is represented to reflect effectively the effect of leakage flow by determining the proportion of pressure difference to air passage velocity. While the 3D-numerical method is verified through the computation of the two compartments model, the numerical analysis of the stack effect in a building stairway is performed. As the temperature of air outside drops, the pressure in the upper stairway and leakage flowrate through the gap in the door rise. The change of gap area does not have an effect on pressure in the stairway for the analysis conditions.