• 제목/요약/키워드: 탈 설계점

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가스터빈 시험장치를 이용한 구성품 성능선도 축척기법에 관한 연구 (Study on Component Map Scaling Technique Using a Gas Turbine Test Unit)

  • 공창덕;고성희;기자영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.105-109
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    • 2003
  • 가스터빈 시험장치의 실험 데이터로부터 얻어진 일부 성능 데이터를 이용하여 구성품 성능선도 (component characteristic)를 축척(scaling)하는 새로운 방법을 제안하였다. 성능해석의 오차를 최소화하기 위하여 실제 실험 데이터로부터 몇 개의 작동점들에 일치하는 일련의 구성품 성능선도들을 구하고 다항식(polynomial)을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였으며, 이때 얻어진 성능선도를 이용하여 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 해석 결과 기존의 축척방법으로 얻어진 성능선도를 이용한 경우 설계점을 제외한 대부분의 탈설계점에서의 성능은 실제 엔진 성능과 잘 일치하지 않았다. 그러나 새로운 축척방법에 의해 얻어진 성능선도를 이용한 경우에는 최대 5% 이내의 오차율을 보였다.

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가스터빈 기관의 탈설계점 해석 (Off-Design Performance Prediction of a Gas Turbine Engine)

  • 강동진;류제욱;정평석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.1851-1863
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    • 1993
  • A procedure for the prediction of the off-design performance of a gas turbine engine is proposed. The system performance at off-design speed is predicted by coupling the thermodynamic models of a compressor and a turbine. The off-design performance of a compressor is obtained using the stage-stackimg method, while the Ainlay-Mathieson method is used for a turbine. The procedure is applied to a single-shaft gas turbine and its predictability is found satisfactory. The results also show that the net work output increases with the increase of the turbine inlet temperature, while the thermal efficiency is marginal. The maximum thermal efficiency at design point is obtained between the highest pressure ratio and design pressure ratio.

유전 알고리즘을 이용한 탈 설계 영역에서의 항공기용 가스터빈 엔진 결함 진단 (A Study on Defect Diagnostics of Gas-Turbine Engine on Off-Design Condition Using Genetic Algorithms)

  • 용민철;서동혁;최동환;노태성
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.60-67
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    • 2008
  • 본 연구는 운용중인 항공기의 가스터빈엔진을 유전 알고리즘을 이용한 실시간 결함진단을 통해 엔진 운용의 안정성과 신뢰성을 확보하는 것이 목적이다. 대상엔진인 터보샤프트엔진의 구성품 중 성능 저하는 압축기, 가스발생기 터빈, 동력 터빈 중 한 구성품에서만 발생한다고 가정하였다. 설계점에 비해 탈 설계영역에서의 학습 데이터는 약 200배 이상으로 증가하였으며, 따라서 요구 수렴도를 만족시키기 위한 방대한 학습시간이 요구된다. 진단오차를 만족시키고 학습시간을 단축시키기 위해 최적분할을 사용하였고 그 결과, 오차범위 5% 이내로 진단됨을 확인하였다.

KSR-III 주엔진 탈설계점 연소성능 검증

  • 한영민;조남경;정용갑;문일윤;김형모;류철성;설우석;이수용;이대성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제19회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.9-9
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    • 2002
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SIMULINK를 이용한 2-스풀 분리형 배기방식 터보팬 엔진의 구성품 성능맵 생성 및 성능모사에 관한 연구 (Study on Component Map Generation and Performance Simulation of 2-spool Separate Flow Type Turbofan Engine Using SIMULINK)

  • 공창덕;강명철;박광림
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 본 연구에서는 중형 항공기의 추진 기관인 2 스풀 분리-배기 형식 터보팬 엔진 (BR715-56)의 성능 해석을 수행하기 위하여 상용코드인 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 성능모델을 구성하였으며 유량 및 일 조합에 새로운 조합 서브시스템 블록을 새로이 개발하였다. 성능 모사는 먼저 팬, 고압압축기, 고압터빈, 저압터빈 구성품 성능 맵들을 축척방법을 이용하여 유사성능 맵들로 부터 생성하였고, 다음은 탈설계점 성능 해석을 할 수 있도록 구성품들 간 유량과 일 조합이 이루어 질수 있도록 하였다. 제안된 SIMULINK 성능모델은 정상 및 동적 모사와 사용자 편의의 장점을 가지고 있으며, 다양한 작동 조건들에서 개발된 프로그램을 이용한 탈설계점 해석 결과들이 GASTURB에 의한 해석 결과들과 잘 일치함이 확인 되었다.

합성가스를 연료로 사용하는 고체산화물연료전지-가스터빈 하이브리드 시스템의 탈설계점 성능 특성 (Off-design Performance Characteristics of SOFC-GT Hybrid System Operating with Syngas Fuel)

  • 최정일;손정락;송성진;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.269-274
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    • 2010
  • 가스화기를 장착한 고체산화물연료전지와 가스터빈의 하이브리드 시스템의 사전 연구로서 합성가스에서 수소와 일산화탄소의 구성이 하이브리드 시스템의 성능특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 다른 구성요소와 다른 발열량을 가진 연료의 특성이 가스터빈의 탈설계점 운전을 유발하여 결과적으로 전체 하이브리드 시스템의 다른 성능 특성을 야기할 것으로 예상된다. 합성가스의 구성요소가 고체산화물연료전지의 성능에 영향을 준다는 것과 일산화탄소를 사용하는 하이브리드 시스템의 성능이 수소를 사용하는 것보다 나쁘다는 것이 발견되었다. 부분부하 성능에서는 수소를 사용하는 경우 부분부하 운전시에 성능 저하가 일산화탄소의 경우보다 더 현저하였다.

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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유전 알고리즘을 이용한 탈 설계 영역에서의 항공기용 가스터빈 엔진 결함 진단 (A Study on Defect Diagnostics of Gas-Turbine Engine on Off-Design Condition Using Genetic Algorithms)

  • 용민철;서동혁;최동환;노태성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.350-353
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    • 2007
  • 본 연구에서는 항공기용 가스터빈 엔진의 운용에 있어 실시간 결함 진단을 위해 유전 알고리즘을 사용하였다. 탈 설계 영역에서 성능 저하를 고려한 가스터빈 엔진의 구성요소는 압축기, 가스발생기 터빈, 동력 터빈이다. 지상정지 상태인 설계점에 비해 고도, 비행 마하수, 연료유량에 대한 탈 설계 진단의 경우 학습 데이터는 약 200배 이상으로 증가하였으며, 요구 수렴도를 만족시키기 위해 방대한 학습시간이 요구된다. 탈 설계 영역에서 단일결함에 관한 진단오차를 만족시키고 학습시간을 단축시키기 위해 최적분할을 사용하였고 그 결과, 오차범위 5% 이내로 진단됨을 확인하였다.

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설계 및 탈설계점에서의 원심압축기 채널디퓨저 내부의 압력분포에 관한 연구 (A Study on the Pressure Distribution in the Centrifugal Compressor Channel Diffuser at Design and Off-Design Conditions)

  • 강정식;강신형
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.548-554
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    • 2000
  • The aim of this paper is to understand the time averaged pressure distributions in a high-speed centrifugal compressor channel diffuser at design and off-design flow rates. Pressure distributions from the impeller exit to the channel diffuser exit are measured and discussed far various flow rates from choke to near surge condition, and the effect of operating condition is discussed. The strong non-uniformity in the pressure distribution is obtained over the vaneless space and semi-vaneless space caused by the impeller-diffuser interaction. As the flow rate increases, flow separation near the throat, due to large incidence angle at the vane leading edge, increases aerodynamic blockage and reduces the aerodynamic flow area downstream. Thus the minimum pressure location occurs downstream of the geometric throat, and it is named as the aerodynamic throat. And at choke condition, normal shock occurs downstream of this aerodynamic throat. The variation in the location of the aerodynamic throat is discussed.

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탈·부착이 가능한 전기 자전거 시스템의 설계 (Implementation of Portable Electric Bicycle System (PEB-System))

  • 신윤구;도태훈;권이준;김정태
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.536-538
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    • 2015
  • 전기 에너지가 우리 생활에 유용하게 사용되는 부분이 정말 많다. 최근에는 자전거 열풍이 불면서 덩달아 전동 자전거 업계에도 호황이 일고 있는데, 21C 기후 변화와 환경오염, 교통체증 등의 문제해결을 위한 저탄소 녹색성장의 인식 전환으로 전동 자전거 이용이 늘어나고 있다. 이는 전동 자전거도 전기 에너지가 사용되고 있다 점이다. 하지만 이런 장점을 가지고 있는 전동 자전거를 많은 사람들이 구입하지 못하는 이유가 있다. 대부분의 이유가 '집에 자전거 1대씩 가지고 있는데, 굳이 비싼 돈을 주고 전동 자전거를 구입해야하나?' 라는 생각을 가지게 된다. 또 다른 이유로는 기존의 전동 자전거가 탈 부착 형식이 아닌 일체형으로 나오기 때문에 다른 신제품의 전동 자전거가 나온다면 기존의 전동 자전거의 부품을 사용하지 못 하고 새로운 자전거를 사야 한다는 단점 때문이다. 따라서 본 논문에서는 탈 부착이 가능한 전기 자전거 시스템을 구현하고자 한다.

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