• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.31-41
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• 2008

본 연구에서는 해성점토로 기 매립된 준설토 지반의 압밀특성 및 평가방법에 대한 연구를 실시하였다. 자중압밀 진행 중인 고함수비의 준설매립지반은 불교란 시료의 채취가 사실상 불가능하므로 압밀특성 파악에 어려움이 있다. 이를 위해 실무에서 압밀거동 분석을 위해 적용하는 압밀정수를 교란된 시료로 이용하여 실내실험으로 평가하는 방법에 대하여 연구를 진행하였다. 실험은 기본물성실험과 표준압밀실험, 일정변형률압밀실험과 60, 100, 150mm 직경의 Rowe-cell압밀실험을 수행하였으며, 함수비 조건을 변화하면서 40g의 중력수준에서 원심모형실험을 수행하였다. 실내 압밀실험시 현장의 응력조건에 해당하는 강제압밀로 시료를 조성하여 보다 합리적인 압밀특성을 파악할 수 있었다. 원심모형실험결과로 획득한 시간-침하관계를 침하예측기법으로 분석하여 최종침하량을 분석하였다. 분석결과, Asaoka방법을 적용한 해석결과가 원심모형실험에 의한 자중압밀결과의 경향을 잘 나타내었으며, 이를 통하여 최종침하량을 추정하였다. 또한, 실내압밀실험과 자중압밀실험결과에 대한 역해석을 통하여 유한변형률 압밀이론의 간극비-유효응력-투수계수 구성관계식을 산정하였다. 구성관계와 다양한 압밀실험을 통하여 획득한 결과를 비교 분석하여 연구대상 지역의 압축지수, 팽창지수, 체적변화계수, 연직 및 수평압밀계수 등의 압밀정수를 제안하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제19권6호
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• pp.486-491
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• 1987

고효율의 열발생장치인 열펌프중, 국내에서 이용중인 압축식 열펌프에 대해 성능시험 및 식품농축분야에 이용코자 실증시험을 하였다. 국내에서 $43^{\circ}C$의 온천수를 $51^{\circ}C$까지 가열하기 위해 설치, 운전중인 냉매압축식열펌프(프레온12, 150HP)의 성적계수는 가열측이 4.03, 냉각측이 3.5로 나타났으며, 압축기 효율(${\alpha}$)은 0.477이었다. 또, 압축식열펌프를 국산화하기 위해 개발된 10HP의 열펌프(프레온22)에서 시수를 $39^{\circ}C$까지 가열하는 경우의 성적계수는 가열측이 3.0, 냉각측이 1.87이었다. 원심식농축기(${\alpha}$-LAVAL, CT1B)에 열펌프를 부착한후 설탕물의 농축실험을 한 결과, 수증기 응축에 소비된 열량이 농축에 필요한 증발잠열보다 15%정도 많이 소비되었고, 총괄열전달계수는 $1196\;Kcal/m^{2}{\cdot}h{\cdot}^{\circ}C$이었다. 또, 열펌프에서 제조되는 $60^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$의 물을 열원으로 하여 마늘추출액을 저온농축(증발온도 : $30{\sim}35^{\circ}C$, 진공도 : $28{\sim}40$Torr)한 결과 농축에 소비된 열량과 수증기 응축열량과의 비는 0.961로 나타나 열펌프의 냉매 응축열과 증발열이 열수지 조절이 용이한 조건이었다. 따라서, 열펌프의 식품농축 분야에의 적용성은 매우 좋은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권8호
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• pp.2707-2720
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• 1996

The aerodynamic design of the two-stages of centrifugal compressors in an 1.2MW industrial gas turbine is completed with the application of numerical analyses. The final shape of an intake, the axial guide vanes and a return channel is determined using several interactions between design and two-dimensional turbulent flow analysis, focused on the minimum loss of internal flows. The one-dimensional turbulent flow analysis, focused on the minimum loss of internal flows. The one-dimensional design and prediction of aerodynamic performances for the compressors are performed by two different methods; one is a method with conventional loss models, and the other a method with the two-zone model. The combination methods of the Betzier curves generate three-dimensional geometric shapes of impeller blades which are to be checked with a careful change of aerodynamic blade loadings. The impeller design is finally completed by the applications of three-dimensional compressible turbulent flow solvers, and the effect of minor change of design of the second-stage channel diffuser is also studied. All the aerodynamic design results are soon to the verified by component performance tests of prototype centrifugal compressors.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1998년도 강연회 및 연구개발 발표회 논문집
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• pp.128-135
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• 1998

Procedures and results of aerodynamic design of a centrifugal compressor are presented for development of a 40kW class turbogenerator gas turbine. Specification of higher level of total pressure ratio of 4 and total efficiency of $80\%$ requires advanced methods of design and analysis. In the meanline design/analysis, a method with conventional loss modeling and a method with the two-zone model are alternately used for more reliable prediction. In the impeller blade generation, a series of Bezier curve are combined to produce meridional contours and distributions of blade camber angle and blade thickness. Intermediate profiles of blades are repeatedly produced and changed to be finally fixed through quasi-three dimensional Euler flow analysis. Three dimensional compressible turbulent flow analysis is then performed for the impeller to be confirmed in the final step of design. Satisfactory results in the aerodynamic performance are obtained, which assures that there is no need of aerodynamic re-design.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.55-63
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• 2008

An examination of the condition of the flow leaving the impeller exit kinetic energy often accounts for 30-50% of the shaft work input to the compressor stage, and for energy efficiency it is important to recover as much of this as possible. This is the function of the diffuser which follows the impeller. The purpose of this study is to investigate the sensitivity of how compressor performances changes as vaned diffuser geometry is varied. Three kinds of vaned diffusers were studied and its results were compared. First vaned diffuser type is based on NACA airfoil and second is channel diffuser and third is conformal transformation of NACA65(4A10)06 airfoil. Mean-line prediction method was applied to investigate the performance and stability for three kinds of diffusers. And CFD analyses have been done for comparison and detailed interior flow pattern study. NACA65(4A10)06 airfoil showed the widest operating range and higher pressure characteristics than the others.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.877-880
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• 2017

원심압축기 임펠러의 블레이드는 고속회전과 정상유동 압력에 의한 정적하중이 가해진다. 동시에 임펠러와 디퓨저 베인 간 상호작용에 의해 발생하는 비정상 유동의 공력가진력이 공진조건에서 주기적으로 임펠러를 가진함에 따라 임펠러 블레이드의 고주기피로 파손이 발생할 수 있다. 이에 대한 정밀한 구조응답 예측을 위해 ANSYS를 이용한 비정상 유동 해석과 모드해석을 각기 수행하여 공력가진력과 주요 공진조건을 도출하였다. 이 후 공력-구조를 연계하는 단일방향의 강제진동 해석을 수행하고, 결과들을 토대로 고주기피로에 대한 안전도를 평가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권1호
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• pp.50-56
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• 1997

급냉응고법을 이용하여 고용한도 이상으로 Mn량을 첨가할 때 Mn량에 따른 인장특성의 변화와 시효특성을 조사하였다. 원심분무법으로 AI-4.7%Zn-2.5%Mg-0.2%Zr합금에 Mn량을 각기 달리 첨가한 급냉응고 분말을 제조 하였다. 이 분말을 냉간압축, 진공 탈가스처리를 한 후 15:1로 압출하여 봉상 시편을 만들었다. 분말의 미세조직은 $\alpha$-AI수지상과 수지상간 편석부로 이루어져 있으며 Mn첨가에 따라 조직의 변화는 관찰되지 않았다. 빠른 냉각속도로 인하여 2.0%Mn을 첨가한 경우에도 초정 Mn상을 발견할 수 없었다. 압출재의 미세조직은 아결정립으로 이루어져 있으며 약간의 제2상들이 관찰되었다. 대부분의 Mn 분산상은 압출후 용체화처리 과정에서 형성되었으며 시효경화량은 Mn양에 관계없이 일정하였다. 46$0^{\circ}C$에서 1시간 용체화처리하고 12$0^{\circ}C$에서 24시간 시효처리한 경우 최대의 시효경도값을 나타내었다. 인장강도는 Mn첨가량에 따라 증가 하였는데 이것은 Mn분산상의 밀도증가에 의한 것으로 확인되었다. 2.0%Mn을 첨가한 합금의 시효후 인장강도는 590MPa, 연산율은 4%를 보였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.22-28
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• 2015

The primary design goal of a compressor is focused on improving efficiency. Secondary objective is to widen the operating range of compressor. This paper presents a numerical and experimental investigation of the influence of the bleed slot on the operating range for the 1.2 MW class centrifugal compressor installed in a turbocharger. The main design parameters of the bleed slot casing are upstream slot position, inlet pipe slope, downstream slot position and width. The DOE(design of experiment) method was carried out to optimize the casing design. Numerical analyses were done by the commercial code ANSYS-CFX based on the three dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Results showed that efficiency and pressure ratio increased as the downstream slot position and width were smaller and the upstream position was located away from the impeller inlet. Experimental works were also done with and without the bleed slot casing. The simulation results were in good agreement with the test data. Enhancement of both the surge margin up to 26.5% and the pressure ratio with the optimized bleed slot design were achieved, compared with the surge margin of only 6.6% without the bleed slot casing.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.24-35
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• 2018

원심압축기 임펠러의 블레이드는 임펠러와 디퓨저 베인 간 상호작용에 의해 발생하는 비정상 유동의 공력가진력이 공진조건에서 주기적으로 임펠러를 가진함에 따라 고주기피로 파손이 발생할 수 있다. 이에 대한 정밀한 구조응답 예측을 위해 유동해석과 구조해석을 각기 수행하여 공력가진력과 주요 공진조건을 도출하였다. 이 후 단일방향의 유체-구조 연성 기반의 강제진동 해석을 수행하고, 결과들을 토대로 고주기피로에 대한 구조 안전도를 평가할 수 있는 수치해석 절차를 구축하였다. 본 논문의 수치해석 절차는 임펠러 초기 설계단계에서 고주기피로 문제를 사전에 방지하는데 기여할 것으로 기대된다.