• 제목/요약/키워드: 탈설계 성능해석

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중형항공기용 터보팬엔진의 정상상태 성능해석 및 동적모사에 관한 연구 (I) (A Study on Steady-State Performance Analysis and Dynamic Simulation for Medium Scale Civil Aircraft Turbofan Engine (I))

  • 공창덕;고광웅;기자영
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.47-55
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    • 1998
  • 중형항공기용 터보팬엔진의 설계점, 탈설계점에 대한 정상상태 및 천이상태 성능해석을 수행하였다. 정상상태 성능해석은 설계점으로 선정한 지상최대추력조건과 탈설계점으로 선정한 최대상승조건과 순항조건에서 수행하였으며 부분부하 성능해석 결과 저압압축기 회전속도 90%RPM에서 가장 연료소모율이 적어 경제적임을 확인하였다. 천이상태 성능해석은 각각의 비행조건에서 연료의 Step증가, Ramp증가, Ramp감소, Step 증가 후 Ramp 감소의 경우에 대하여 수행하였다. 천이상태의 성능해석을 위해서는 압축기와 터빈의 일에 대한 조합이 필요한데, 일의 조합방정식에 포함된 잉여 토오크의 적분에는 Modified Euler Method를 적용하였다. 천이상태 성능해석 결과, 모든 비행조건에서 Step 및 Ramp 증가의 경우 고압압축기의 터빈입구온도가 제한온도를 초과하며, 최대상승조건에서 연료를 Step 또는 5.5초 이내의 Ramp 증가시킬 경우 고압압축기에서 실속이 발생함을 확인하였다.

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판형 열교환기의 탈설계 성능해석 및 실험 (Off-Design Performance of a Plate Heat Exchanger : Analysis and Experiment)

  • 한동원;신지영;손영석;송치성
    • 설비공학논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.779-787
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    • 2004
  • Design and off-design program is set up to analyze the performance of a plate heat exchanger. The program is verified by comparing the results with the experiment. The comparison shows that the predicted overall heat transfer coefficients are in good agreement with the measurements. Also the off-design performance according to the variations of inlet water temperature, flow rate, and the number of plates is analyzed to study the performance characteristic of a plate heat exchanger.

마이크로 가스터빈 설계 및 운전 성능 분석 : 제1부 - 성능해석 프로그램 (Analysis of Design and Operation Performance of Micro Gas Turbine : Part 1 - Performance Analysis Program)

  • 김정호;강도원;김동섭
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.22-29
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    • 2015
  • In this study, an in-house program to predict steady state operation of micro gas turbines is constructed using MATLAB. The program consists of two parts: design and off-design simulations. The program is fully modular in its structure, and performance of each component (compressor, combustor, turbine, recuperative heat exchanger and pipe elements) is calculated in a separate calculation module using mass and energy balances as well as models for off-design characteristics. The off-design modules of compressor and turbine use performance maps, which are program inputs. The off-design operation of a micro gas turbine under development was predicted by the program. The prediction results were compared with those by commercial software, and the validity of the in-house program was confirmed.

축류 압축기 설계 및 성능/유동 해석 프로그램 개발 (Development of Axial Compressor Design and Performance/Flow Analysis Program)

  • 윤성호;이광렬;박준영;박태진;최민석;백제현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.658-663
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    • 2001
  • In this study, the axial-compressor design and performance/flow analysis program is developed. A mean-line analysis was used to determine optimum arrangement of overall geometry and its off-design performance is predicted by stage-stacking method. Three dimensional blade shape is generated using radial equilibrium equation and vortex methods. Various blade shape is generated and their performance is compared. Finally the quasi-three dimensional flow analysis is applied to investigate the detailed flow phenomena.

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이젝터 형상/성능 변수에 따른 이젝터 성능 특성에 관한 연구 (A Study on Ejector Performance Characteristics by Ejector Geometry/Performance Variables)

  • 최지선;유이상;신동해;이희준;고영성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.496-502
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    • 2018
  • 본 연구에서는 이젝터의 주유동과 부유동의 모멘텀에 따라 형성되는 공기역학적 목에 관한 현상을 관찰하기 위하여 실험, 해석적 연구를 수행하였다. 상온 실험과 상용프로그램인 FLUENT를 이용한 해석을 통하여 주유동의 유량과 이젝터 실린더의 목 직경의 변화에 따른 성능으로 이젝터 성능의 주요 변수인 공기역학적 목의 평형구간을 관찰하였다. 결과적으로 기준 이젝터에서 유량비 변수는 0.33~1.167(탈설계/설계)의 범위, 실린더 목 직경 변수는 1~1.17(탈설계/설계 면적비)의 범위에서 성능 구현이 확인되었다.

GPA 기법을 적용한 터보축 엔진의 고도 변화에 따른 성능진단 (Performance Diagnostics with Altitude Variation of Turbo-Shaft Engine using Gas Path Analysis)

  • 이은영;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.218-221
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    • 2006
  • 가스터빈 엔진의 높은 신뢰성과 운용비의 최소화는 제작자나 사용자 모두에게 중요한 문제이며, 정성적, 정량적 성능저하 예측을 포함한 다양한 성능진단기법이 시도되고 있다. 탈설계점에서의 성능진단은 설계점 성능진단에 비해 학습, 또는 처리해야 할 데이터 규모가 방대함에 따라 예측오차와 수렴도면에서 해결되어야 할 문제점들을 안고 있다. 따라서 이를 위해 본 연구에서는 가스경로해석 기법을 적용한 엔진성능진단코드를 개발하였으며, 이를 스마트 무인기용 터보축 엔진에 적용하여 설계점 및 고도 변화에 따른 탈설계점 영역에 대하여 단일 성능저하를 정량적으로 예측하여 GSP를 통한 예측결과와 비교하였다.

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스마트 무인기용 가스터빈 엔진의 탈설계 영역 구성품 손상 진단에 관한 연구 (A Study on Fault Detection of Off-design Performance for Smart UAV Propulsion System)

  • 공창덕;고성희;최인수;이승현;이창호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.245-249
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    • 2007
  • 본 연구에서는 모델 기반(Model-Based) 성능진단에 신경회로망을 적용하였고, SIMULINK를 이용하여 PW206C 터보축 엔진의 모델링을 수행하였다. 비행 고도, 비행 마하수, 가스발생기 회전수에 따른 다양한 운용영역의 성능데이터를 base로 하여 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 성능 저하에 대한 학습 데이터를 획득하고 역전파(Back Propagation Network)를 이용하여 훈련 하였다. 설계점 및 탈설계 영역에서 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 단일 손상 탐지를 수행한 결과 손상된 구성품을 잘 탐지함을 확인할 수 있었다.

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스마트 무인기용 가스터빈 엔진의 탈설계 영역 구성품 손상 진단에 관한 연구 (A Study on fault Detection of Off-design Performance for Smart UAV Propulsion System)

  • 공창덕;고성희;기자영;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • 본 연구에서는 모델 기반(Model-Based) 성능진단에 신경회로망을 적용하였고, SIMULINK를 이용하여 PW206C 터보축 엔진의 모델링을 수행하였다. 비행 고도, 비행 마하수, 가스발생기 회전수에 따른 다양한 운용영역의 성능데이터를 base로 하여 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 성능 저하에 대한 학습데이터를 획득하고 역전파(Back Propagation Network)를 이용하여 훈련하였다. 설계점 및 탈설계 영역에서 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 단일 손상 탐지를 수행한 결과 손상된 구성품을 비교적 잘 탐지함을 확인할 수 있었다.

스마트 무인항공기용 터보축 엔진의 동적성능과 응답성에 관한 연구 (A Study on Dynamic Performance and Response of Turbo Shaft Engine for SUAV)

  • 박준철;노태성;최동환;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.17-24
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    • 2005
  • 본 연구에서는 대상 엔진의 설계점, 정적 탈설계점 및 동적 탈설계점 성능해석을 위하여 상용코드(GSP)와 함께 기 개발한 해석용 코드를 사용하였다. 고도, 속도 및 출력변화를 포함하는 다양한 임무조건에 따른 엔진의 정적 성능과 이를 바탕으로 한 동적 특성도 분석하였다. 특히, Power setting 자체보다는 쓰로틀 조정을 통한 출력과 엔진 회전수, 그리고 터빈의 열 과부하특성을 응답시간과 함께 예측함으로서 추후 엔진제어장치인 FADEC 시스템 설계에 활용토록 하였다.

초소형 엔진의 윈드밀링 시동 성능 해석 (A study on Windmilling Start Performance of Micro Turbo-jet Engine)

  • 김완조;박휘섭;노태성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.319-322
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    • 2007
  • 본 연구에서는 초소형 엔진의 윈드밀 시동시의 성능을 예측하기 위해 엔진의 주요 구성 부품의 성능의 손실해석을 통한 수치 방법을 개발하였다. 사류형 압축기를 가진 초소형 터보제트 엔진에 이 수치기법을 적용하여 탈설계점 및 설계점 영역에서 시동 특성을 해석하였다. 또한 각 설계 변수들의 윈드밀 시동 성능에 영향을 주는 민감도를 분석하였다.

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