• 제목/요약/키워드: 탈설계 성능 예측

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가변 입구 안내익이 있는 축류압축기의 성능예측 방법에 관한 연구 (A Study on the Performance Prediction Method for an Axial Compressor with Variable Inlet Guide Vane)

  • 김동현;김상조;김귀순;손창민;김유일;민성기
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구에서는 가변 입구 안내익이 있는 다단 축류압축기의 성능예측을 위하여 3차원 전산해석, 전산해석 결과를 이용한 단 축적법, 그리고 스케일 된 단 축적법의 3가지 해석 기법을 적용하였다. 이 방법들을 적용하여 구한 압축기 탈설계점 성능특성은 성능시험 결과와 비교하여 분석하였으며, 가변 입구 안내익 적용시의 성능해석을 수행하여 가변 효과를 살펴보았다. 성능해석은 상용 전산 유동해석 프로그램인 FLUENT $6.3^{TM}$ 과 NASA의 압축기 해석 코드를 이용하여 해석을 수행하였다.

추진제의 비균일 혼합분포를 고려한 액체로켓 추력실의 성능 예측기법 개발 (Performance Prediction of Liquid Rocket Thrust Chambers with Nonuniform Propellant Mixing)

  • 김성구;최환석;한영민;이광진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.82-88
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    • 2006
  • 벽면 냉각을 위해 장착되는 최외곽 연료 분사 또는 막냉각 장치는 액체로켓 추력실 내에서 반경방향으로 비균일한 추진제의 혼합분포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 설계단계에서 이러한 특성들이 벽면 근방의 온도분포 및 추진 성능에 미치는 영향을 예측할 수 있는 해석방법을 개발하였다. 설계코드로서의 효용성을 높이기 위해 분사/미립화 영역에서 나타나는 복잡한 물리현상을 미시적으로 해석하는 대신에 분사기 종류와 배열에 따른 거시적 혼합특성을 모사할 수 있는 모델을 사용하였으며, 연소시험데이터를 이용한 성능 파라미터의 보정방법을 제안하였다. 위와 같은 방법을 통해 현재 개발 중인 30톤급 실물형 연소기에 대한 설계점 및 탈설계 작동영역에서의 성능 파라미터를 정확히 예측할 수 있었으며, 향후 재생냉각 연소기 설계에 유용한 해석적 방법론을 제공할 것으로 기대된다.

가변안내깃이 존재하거나 없는 구심터빈의 탈설계 성능해석 (Off-design performance analysis of radial inflow turbines with or without variable area guide vane)

  • 한기수;김광호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.2171-2180
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    • 1991
  • 본 연구에서는 구심터어빈의 설계시 많이 사용되고 있는 NASA의 안내깃 및 회 전익 손실모델들을 이용하여 PR과 K를 실험에 의존하지 않고 구하는 방법을 제시하고 자 한다. 그리고 이 방법을 가변 안내깃이 존재하거나 없는 가상의 구심터빈에 대하 여 탈설계 성능해석을 하여, 본 방법이 기존에 알려진 실험 현상과 유사한 경향을 보 이는지를 알아보기로 한다. 또한 안내깃이 있는 경우에 대하여 기존의 알려진 탈설 계 성능 예측용 프로그램과의 비교를 통하여 본 연구의 해석방법을 간접적으로 검증하 기로 한다.

중발열량 석탄 가스를 사용하는 복합발전 사이클의 성능 및 NOx 배출 특성 (The Performance and the NOx Emission Characteristics of the Combined Cycle Using Medium-Btu Coal Gas)

  • 이찬;윤용승
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.295-302
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    • 2000
  • 증발열량 석탄가스 연료를 사용하는 석탄가스와 복합 발전 플랜트의 성능 및 NOx 배출량을 동시에 예측하기 위한 모사 방법을 제시하였다. 본 방법은 복합 사이클의 열역학적 해석 기법을 토대로, 석탄가스화 복합발전 플랜트의 시스템 연계 및 석탄가스 연소에 의한 탈설계점 효과를 예측하는 모델들을 포함하고 있다. 본 방법에 의한 전산 모사 결과와 천연가스를 사용하는 복합발전소의 실제 시험 결과를 비교함으로써, 본 방법의 예측정확도를 검증하였다. 본 모사 방법을 이용하여, 서로 다른 4가지 석탄가스 연료에 대해, 공기 분리장치와의 다양한 연계 설계 조건에 따른 석탄가스화 복합발전 플랜트의 전체 성능, 운전 안전성 및 NOx 배출 특성들을 비교, 검토하였다.

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설계공간 타당성 향상을 통한 한국형 해상풍력터빈 블래이드 최적형상설계 연구 (Numerical Optimization of Offshore Wind Turbine Blade for Domestic Use using Improvement of the Design Space Feasibility)

  • 이기학;주완돈;홍상원;김규홍;이경태;이동호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.281-286
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 차세대 대체에너지로 각광받는 풍력발전 중에서 육상발전보다 여러 가지 이점이 있는 한국형 해상풍력터빈 블레이드의 최적형상설계를 위한 알고리즘을 구현하는 것이다. 블레이드 단면 익형의 양력과 항력 분포는 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 첫 번째 수준의 설계변수인 각각의 블레이드 지름과 축 회전수에서 익형의 공력변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 두 번째 설계변수인 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 그리고 성능결과를 바탕으로 반응면을 구성하고, 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 첫 번째 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 목적함수를 죄대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 설계된 최적형상에 대해 탈설계점 해석을 수행하여 성능을 구하였다.

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단축적법의 개선에 의한 축류압축기의 효과적인 성능예측 (Effective Performance Prediction of Axial Flow Compressors Using a Modified Stage-Stacking Method)

  • 송태원;김재환;김동섭;노승탁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권8호
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    • pp.1077-1084
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    • 2000
  • In this work, a modified stage-stacking method for the performance prediction of multi-stage axial flow compressors is proposed. The method is based on a simultaneous calculation of all interstage variables (temperature, pressure, flow velocity) instead of the conventional sequential stage-by-stage scheme. The method is also very useful in simulating the effect of changing angles of the inlet guide vane and stator vanes on the compressor operating characteristics. Generalized stage performance curves are used in presenting the performance characteristics of each stage. General assumptions enable determination of flow path data and stage design performance. Performance of various real compressors is predicted and comparison between prediction and field data validates the usefulness of the present method.

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

  • 김완조;박휘섭;노태성;최동환
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.15-23
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    • 2008
  • 본 연구에서는 초소형 엔진의 윈드밀 시동 성능을 예측하기 위해 엔진의 주요 구성 부품의 전압력 손실 예측에 기반한 수치 방법을 개발하였다. 이 수치 기법을 원심형 압축기를 가진 엔진에 적용한 후 해석 결과를 시동 성능 시험 데이터와 비교하여 수치 기법의 신뢰도를 확인하였고 탈설계점 및 설계점 영역에서의 시동 성능 및 시동 가능 영역을 예측하였다. 윈드밀 시동 가능 영역 확장을 위해 각 설계 변수들의 윈드밀 시동 성능에 미치는 영향을 해석하였다.

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.

저열량의 합성가스 연료를 사용한 가스터빈의 성능해석 (A Performance Analysis of Gas Turbine Using Low Caloric Value Syngas Fuel)

  • 서석빈;김종진;안달홍;이성노;박종호
    • 에너지공학
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    • 제11권3호
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    • pp.187-193
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    • 2002
  • 가스화복합발전기술은 석탄 또는 중질유 등의 기존 발전연료 뿐만 아니라 잔사유 또는 나무와 같은 다양한 연료를 가스터빈에 사용할 수 있어 차세대 발전방식으로 부각되고 있다. 본 논문은 이러한 가스화 복합발전에서 가스화 하여 나온 저열량의 합성가스를 천연가스연료로 설계된 가스터빈에 사용할 때 가스터빈의 성능을 예측하였다. 이를 위해 제한된 설계 데이터로부터 가스터빈의 거동을 예측하는 시스템 적인 방법을 사용하여 발전용 GE 7FA가스터빈에 설계연료인 천연가스와 4가지의 다른 종류의 합성가스를 사용할 때 가스터빈의 설계조건과 탈 설계조건 성능을 예측하였다.

단 축적법을 이용한 다단 축류 압축기 성능예측 비교 (Performance Prediction Comparison of Multi-Stage Axial-Compressor by Stage-Stacking Method)

  • 박태진;윤성호;백제현
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.143-148
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    • 2001
  • In this study, to investigate the effect of the generalized performance curve on the performance prediction and to find the optimal ones, a systematic study is performed. For this purpose, we compared the influence of the stage performance curves with experimental data in multi-stage axial compressors. As a result, it is discovered that the optimal generalized performance curves vary according to the number of the stages in compressors. And we found that for a low-stage compressors, Muir's pressure coefficient curve gives the best prediction results at design rotational frequency regardless of the efficiency curve. On the other hand, for high-stage compressors, Stone's pressure coefficient curve gives the optimistic results about the performance prediction at design rotational frequency.

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