• 신재생에너지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.9-15
• /
• 2014

In this study pressure and shaft torque pulsation were measured with variation of head and flow during the model test for a 15 MW Francis Turbine. Pressure pulsations were measured at the inlet of the spiral casing and 4 points in the cone of the diffuser and shaft torque pulsation at the upper position of the turbine. The maximum amplitude of pressure pulsation appeared 2.03% of the maximum rated head with the frequency of 25% of the rated revolution and at the guide vane opening of $10^{\circ}$. Shaft torque pulsation appeared 0.01% of the rated shaft torque, fairly low value. Air was admitted through the cone and pressure pulsation gradually decreased with increase of air flow and kept nearly constant after 5% of the rated flow. A new Francis turbine of which specific speed is 115 m-kW had been designed to rehabilitate the old one and the model test was performed at EPFL. The commercial code, STAR-$CCM^+$ was used for numerical simulation of flow.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
• /
• pp.397-403
• /
• 2007

In this paper, conceptual design of scroll expander-compressor for Stirling engine utilizing solar energy as heat source has been carried out. Orbiting scroll member was designed to have a double-sided structure to reduce the overall scroll size and to cancel out the axial forces on the orbiting scroll base plate. Diameter of designed scroll base plate was about 251 mm for the expander, and it was about 218 mm for the compressor. With operating condition such as temperature range of $400^{\circ}C/20^{\circ}C$, pressure range of 6 MPa/2 MPa, and shaft speed of 2700 rpm, the shaft output of the designed scroll expander was calculated to be 49.8 kW, while input power for the scroll compressor was 38.6 kW, yielding 11.2 kW for the output power of the Stirling engine. Overall efficiencies of the scroll expander and compressor were 93.73% and 92.87%, respectively.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.23-27
• /
• 2012

A seawater pumps in the nuclear power plant is responsible for providing cooling water to other components all the time. Because of the depreciation, the seawater pump with current impeller consumes too much power for maintaining the total head. Therefore the objective of this study is to reduce power with maintaining certain the total head by cutting the current impeller. By using a commercial CFD code, FLUENT, the overall performance of seawater pump with current and modified impeller was simulated. Also Affinity law was applied at pumps with various impeller diameter and evaluated the validity of the affinity law. The numerical results show that the pump efficiency is quite irrelevant to the diameters of the impellers and the pump efficiency becomes worse over the designed flow rate. And affinity law result and numerical one show good agreements at small change of impeller diameter. One of the impeller diameters was decided to modify and was applied to the nuclear power plant with the numerical study above.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권8호
• /
• pp.1152-1161
• /
• 2009

신조선 선박에서 시운전 중 주 추진 시스템의 동력을 측정하는 방법은 스트레인 게이지를 이용하여 축의 변형률로부터 얻어지는 직접적인 방법과 기계적인 또는 전기적인 픽업을 이용하여 계측한 실린더연소압력으로부터 환산된 면적에 의한 간접적인 방법으로 구분할 수 있다. 이러한 동력은 장주기로 선박의 여러 가지 해상 운동에 의해서 그리고 단주기로는 축계의 비틀림, 축계 배치 및 횡진동의 영향에 의해서 변동한다. 본 논문에서는 축동력측정과 평가를 위하여 통계적인 해석법을 소개하고 있고, 저속2행정디젤엔진과 감속기를 포함 중속 4행정 디젤엔진 모델에 의해서 이들이 확인되고 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권8호
• /
• pp.1059-1065
• /
• 2010

본 연구에서는 SMART 원자로의 사류형 원자로냉각재펌프의 축소모형에 대한 수력성능을 예측하기 위하여 설계점을 포함한 다양한 탈설계점에서의 해석을 수행하였다. 계산시간의 효율성을 위하여 임펠러와 디퓨저 각 1개 유로로 이루어진 계산영역을 해석대상으로 선정하였다. 임펠러와 디퓨저간의 정보교환을 위하여 스테이지 기법을 사용하였다. 정상상태 비압축성 유동조건에서 축소모형의 수력성능특성을 파악하기 위하여 해석영역의 입구와 출구에서 압력차를 측정하여 양정, 효율과 축동력을 산출하였다. 수력성능 곡선은 일반적인 사류펌프의 성능특성을 잘 모사하는 것으로 나타났다. 저유량에서의 펌프 내부유동의 복잡한 흐름을 확인 하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권12호
• /
• pp.1201-1207
• /
• 2012

본 연구에서는 15kW 모터로 구동되는 $5m^3$/min의 유량을 고효율로 공급할 수 있는 2엽 비막힘형 수중 펌프의 임펠러를 설계하는 것을 목표로 임펠러 출구 위치 변화($h_I$), 출구 폭($b_2$) 및 허브 프로파일이 펌프 성능에 미치는 영향을 상용 해석용 프로그램 ANSYS CFX를 사용한 전산해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 임펠러 출구 위치 변화($h_I$) 및 출구 폭($b_2$)이 증가하면 양정 및 축동력의 경우는 $h_I$, $b_2$와 함께 지속적으로 증가하지만 효율의 경우는 $h_I$=38 mm, $b_2$=55 mm 까지만 증가하며, 그 이상의 값에서는 일정한 값을 가짐을 보여준다. 그리고 허브 프로파일의 변화는 상대적으로 임펠러 성능에 큰 영향을 미치지는 않는다.

• 태양에너지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.97-112
• /
• 1996

본 연구는 가정용 가스 보일러 순환펌프의 문제점 보완은 물론 펌프 외부에 설치되어 있는 3way valve를 하우징 내부에 부착한 3way valve 내장형 펌프 하우징을 개발하기 위한것이다. 기존 하우징이 부착된 canned type 순환펌프의 실험결과를 근거로 3way valve 내장형 하우징을 설계 제작하였으며 신형 하우징이 부착된 canned type 순환펌프의 성능실험 및 보일러 전체 시스템에서의 순환펌프 성능 실험을 실시하였다. 실험 결과 신형 3way valve 내장형 하우징을 부착할경우 펌프의 총양정은 평균 $1{\sim}1.7m$, 펌프 효율은 약 25%정도 높게 나타났으며 축동력은 약 4W 감소하였다. 특히 하우징의 중량은 1.4kg에서 0.4kg으로 줄어들었고 제작비는 개당 약 5000원정도 절감할수 있었으며 조립공정의 단축으로 생산비용은 보일러 1대당 약 2만원 정도의 원가절감을 예상할수 있다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
• /
• 제3권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 2015

가스 엔진 히트 펌프는 가스 엔진의 축동력으로 압축기를 구동하는 시스템으로 전력을 거의 사용하지 않고, 엔진 폐열을 활용하기 때문에 하절기와 동절기에 전력 Peak 를 억제하는 공조기로 주목을 받고 있는 제품이다. 제품 개발 시 시스템 성능 예측이 중요하므로 이를 위해 초기 설정한 운전점에서 열교환기 및 압축기의 특성을 반영하여 반복 계산을 수행하면 최종적인 운전점을 도출할 수 있고, 가스 엔진의 성능 데이터를 활용하면 가스 엔진 히트 펌프의 정확한 효율을 예측할 수 있다. 난방 성능을 예측할 때에는 엔진 폐열이 시스템에 공급되기 때문에 외부 열을 흡입하는 구간과 엔진 폐열을 흡입하는 구간을 동시에 고려해야 예측의 정확도를 높일 수 있다. 25 마력 가스 엔진 히트 펌프의 성능을 예측한 값은 실제 측정한 값과 비교하였을 경우 5% 정도의 오차가 발생하며 향후 성능 예측 모델을 구성되는 부품 특성을 반영하면 오차의 폭이 감소될 것으로 예상된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.41-48
• /
• 2015

스크롤 팽창기의 성능특성은 유기랭킨사이클 (ORC) 시스템의 성능에 가장 중요한 변수이다. 본 연구에서는 1kW급 ORC 시스템을 구성하여 다양한 작동 조건에서 스크롤 팽창기의 성능특성을 파악하였다. ORC 시스템은 증발기, 스크롤 팽창기, 응축기, 작동유체펌프로 구성되어 있으며, 작동유체로 R245fa를 사용하였다. 고온수 온도는 50kW급 전기히터에 의해 $80^{\circ}C$에서 $115^{\circ}C$까지 제어되었다. 스크롤 팽창기의 최대 등엔트로피 효율은 77%로 측정되었고, ORC 시스템의 축동력은 열원의 온도 조건 및 팽창기의 회전속도에 따라 0.5kW에서 1.8kW까지 측정되었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.49-53
• /
• 2004

LabVIEW is mostly preferred to use in experiment, measurement and control as one of the useful thing in America and Europe. So, We tried performance experiment of a single-stage closed-type centrifugal pump by using the LabVIEW. The pump rpm and the shaft torque are measured by rpm sensor and torque sensor The test pump's maximum rpm, head, kW are 1,750, 13m, and 1.5kW, respectively The casing is made up with transparency acrylic for confirmation the flow patterns. We installed experimental equipment for air water two phase flow. This paper tries to analyze the single-phase flow characteristics through this air water two phase flow experimental apparatus. The performance results of a single-stage closed-type centrifugal pump satisfied reappearance and coincide well with head and coefficients according to the change of rpm.