• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.4
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• pp.506-511
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• 2009

In order to improve the bacterial cellulose(BC) production yield, centrifugal and inclined centrifugal impellers were developed. A 6 flat-blade turbine impeller was used as a control system. The flow pattern in the fermenter and volumetric oxygen transfer coefficient($k_La$) of these fermentation systems were studied. Fermentations were carried out for the production of BC by G. hansenii PJK in a 2-L jar fermenter equipped with new impellers. Liquid medium was circulated from the bottom, through the cylinder of the impeller and to the wall. The volumetric oxygen transfer coefficients, $k_La$, of inclined centrifugal and centrifugal impeller systems at 100 rpm were 23 and 15% of the conventional turbine impeller system, respectively. However, the conversion of microbial cells to cellulose non-producing mutant decreased and this results in the increase in BC production at low rotating speed of impellers.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2000.12a
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• pp.200-210
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• 2000

본 연구에서는 고속의 원심압축기에서 스톨 발단에 관한 연구를 수행하였다. 스톨을 일으키는 요인과, 스톨이 발생하기 전에 이를 미리 경고할 수 있는 방법을 주된 연구 주제로 삼았다. 원주방향으로 균일하게 분포된 8개의 고속응답 압력변환기를 사용하여 순간압력을 측정하였으며, 이 신호를 공간 푸리에 변환(space Fourier transform)을 사용하여 스톨의 발단을 알리는 신호를 측정하였고, 회전하는 파의 에너지(Traveling Wave Energy) 방법을 사용하여 스톨을 미리 경고하는 방법에 대하여 연구하였다. 회전하는 파의 에너지 방법은 스톨을 경고하는 데 좋은 성능을 보였으며, 저속에서는 약 임펠러 100회전, 중간속도에서는 약 200회전, 그리고 고속에서는 약 임펠러 1000회전의 경고시간을 보였다. 그리고 스톨 발단 근처에서 공간 푸리에 계수의 위상이 임펠러 주파수의 속도로 선형적인 증가를 보이는 구간이 나타났으며, 또한 임펠러 주파수의 스펙트럼이 스톨로 접근하면서 증가하는 것으로부터, 임펠러 주파수가 스톨을 일으키는 중요한 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 또한 임펠러의 회전속도에 관계없이 스톨로 접근하면서 임펠러 주파수의 스펙트럼이 증가하므로, 이 값이 스톨을 경고하는 방법으로 사용될 수 있음을 보였으며, 약 임펠러 2n회전의 경고시간을 얻을 수 있었고, 임펠러의 속도가 빠를수록 긴 경고시간을 얻었다. 이 방법의 개발로 하나의 센서의 측정만으로도 효과적으로 스톨을 경고할 수 있는 기반을 마련하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.280-281
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• 2017

본 논문에서는 기존의 배풍기 효율을 높이고 크기를 줄이기 위해 임펠러의 속도를 높이는 설계에 관한 연구다. 임펠러 속도는 5500rpm으로 증가시키고 크기는 320mm에서 250mm로 줄였으며 효율과 최대 풍량을 향상키기기 위해 임펠러의 Hub/Tip 비율을 줄이며, 날개각도에 변화를 주는 방식을 제안한다. Hub/Tip 비율이 줄어들면 유량이 통과하는 면적이 넓어지게 되는 효과를 얻게 되고, 임펠러 중심거리에 따른 날개 각도를 변화시키면 풍압과 풍량이 달라지는 효과를 얻게 되어 동일한 rpm으로 회전하는 배풍기의 효율을 높일 수 있다. 설계된 구동용 SRM과 임펠러의 설계에 따른 운전 특성을 시뮬레이션을 통해 해석하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.5
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• pp.509-516
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• 2006

The solid-liquid mass transfer coefficients $k_L$ in a gas-liquid-solid three phases agitated vessel were measured with conventional impellers (e.g. Rushton turbine, paddle, and propeller). For the conventional impellers the rotational speed for the complete suspension $N_{js}$ changes with the impeller height and gas flow rate. Mass transfer coefficient of the Rushton turbin impeller, for which the particle suspension was independent of the aeration, is correlated only with Pgv. Mass transfer coefficients $k_L$ for the Rushton turbine, paddle and propeller impellers were affected by the impeller position.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.11
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• pp.7878-7884
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• 2015

Marine sea water pump with impeller using carbon fiber block was developed to prevent the impeller corrosion by the salinity. A numerical analysis was carried out in order to optimize the impeller and volute design for marine sea water pump and to investigate the sensitivity of the related parameters(impeller thickness, surface roughness) using CFD commercial code. The impeller thickness is limited because of the weight. Since the impeller using the carbon fiber lights, the thickness which has a maximum efficiency can be used. The results show that the surface roughness leads to an 7% reduction in pump efficiency.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.29-37
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• 2019

The objective of this study was to investigate the influence of the blade shape on the impeller performance, for design optimizing of the high airflow impeller. First, the quantity, angle, and length of blades, which are considered to have a large influence on the impeller performance, were selected as design variables. Then, 27 cases of impeller shapes were selected according to the design of experiment (DOE). To predict the conduct of the blower based on the selected impeller shape, flow analysis was performed using the immersed solid method of ANSYS CFX. In the CFD results, the highest airflow was expected in the impeller having a combination of 50 EA, $6^{\circ}$ and 5 mm. Finally, a blower with the original impeller shape and the optimized impeller shape was fabricated using a 3D printer, and the analysis tendency and experimental tendency were verified through experiments.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.81-82
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• 2017

기존의 배풍기 효율을 높이기 위해서 모터와 제어방식 그리고 임펠러 형상에 변화를 주는 시스템 설계에 관한 연구다. 본 논문에서는 임펠러 속도는 5500rpm으로 증가시키고 크기는 320mm에서 250mm로 줄였으며 효율과 최대 풍량을 향상키기기 위해 임펠러의 Hub/Tip 비율을 줄이며, 날개각도에 변화를 주는 방식을 제안한다. 여기서 Hub/Tip 비율이 줄어들면 임펠러 날개의 면적이 늘어나 유량이 증가하게 되고, 임펠러 중심 거리에 따른 날개 각도를 변화시키면 배풍기 속도에 대한 풍압과 풍량이 달라져 배풍기의 효율을 높일 수 있다. 설계된 구동용 SRM과 임펠러의 설계에 따른 운전 특성을 시뮬레이션을 통해 해석하고자 한다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.138-142
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• 2007

본 연구는 고점도 유체의 혼합을 위한 교반기 설계의 기초연구로서 스크류 형상의 임펠러(또는 헬리컬 임펠러)를 가지는 교반기 내의 유동과 이에 따른 유체혼합 특성을 수치해석을 통해 가시화한 것이다. 이와 더불어 양호한 혼합효과를 가져다 줄 것으로 예상되는 엇갈림형 스크류 임펠러의 모델을 제안하였다. 수치해석상의 유체는 고점도의 Newton유체로 가정하였으며 임펠러의 회전속도는 6[rpm]으로 아주 작게 하여 저 레이놀즈수(약 Re=3)에서 혼합효과를 연구하였다. 또한 각종 설계 파라미터를 변화시켜 혼합 양상의 차이를 분석하여 설계에 반영하고자 하였다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.20-26
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• 2008

양산되는 승용차용 토크 컨버터 내부의 유동을 LDV 측정 기술을 이용하여 정량화했다. 속도비 0.4와 0.8 경우에 대한 속도 측정을 통해 임펠러 유로 중간과 출구 영역의 질량 유동율 특성을 분석했다. 측정 단면의 속도 분포는 유로의 위치와 속도비에 따라 많은 차이를 보이며, 특히 속도비 0.8 조건에서 임펠러 유로 중간영역 흡입면 부근의 유동은 유동박리에 의한 재순환 현상을 나타내며, 이와는 대조적으로 출구 영역에서는 흡입면을 따라 역류 현상이 발생한다. 임펠러 유로 내부의 유동은 각 영역에서 속도비에 따라 개별적 유동 특성을 보인다. 질량 유동율은 모든 속도비와 측정단면에서 주기적인 변화를 보이며, 또한 터빈의 순간적인 위치가 임펠러 유로 측정단면의 질랑 유동율에 매우 큰 영향을 미치는 것이 밝혀졌다 따라서 토크 컨버터 임펠러의 유로 방향 유동 특성 변화는 컨버터 설계에 중요하게 고려되어야 할 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.9
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• pp.1-10
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• 2006

An optimization study on a small turbopump impeller operating at the low specific speed is conducted to obtain high output head at the impeller exit. Its specific speed in SI unit (RPM, m3/sec, m) is 4.0, and the outer diameter is 56mm. On the optimization, the outer diameter of the impeller is maintained constant to restrict the pump size, and an objective function of pressure head is maximized with eight design variables, which are related with designing an impeller shape. The response surface method is used to the optimization scheme, and the commercial code CFX-10 is applied for numerical analysis. The pressure head of the objective function obtained with an optimized impeller is increased by 9.7% compared with that obtained on an impeller designed with typically recommended design parameters. This increment is caused by reducing the recirculation region within the impeller passage.