• 한국추진공학회지
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• 제5권1호
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• pp.69-75
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• 2001

터보프롭 엔진의 성능진단을 위한 선형 GPA(Gas Path Analysis) 및 비선형 GPA 프로그램을 개발하고 최적 계측 변수 선정을 위한 해석을 수행하였다. 엔진의 손상은 압축기 오염과 압축기 터빈 및 동력터빈의 부식이 동시에 발생하는 경우를 가정하였다. 먼저 비선형 GPA에서 반복기법에 대한 영향을 알아보기 위해 독립변수의 저하량을 등간격으로 나누어 반복 해석한 경우와 Newton-Raphson법을 이용하여 해석한 경우를 선형 GPA 해석 결과와 비교하였다. 해석 결과 비선형 GPA의 성능은 반복기법에 의해 많은 영향을 받음을 알 수 있었다. 다음 계측변수 수에 대한 영향을 알아보기 위해 계측변수를 6개, 8개, 10개로 달리하여 각각 선형 GPA 기법과 비선형 GPA 기법을 이용하여 해석을 수행한 후 RMS 오차를 비교하였다. 해석 결과 계측변수가 많으면 보다 정확한 진단 결과를 얻을 수 있으나 계측변수를 잘 선정한다면 보다 적은 계측변수로도 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 비선형 GPA 기법을 이용한 경우의 RMS 오차가 선형 GPA 기법을 이용한 경우보다 적어 비선형 GPA 기법의 유용성을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2823-2828
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• 2007

Numerical simulation on the two-stage centrifugal compressor with Low Solidity Vaned Diffuser LSVD) for HFC-134a Turbo-chiller was performed using a commercial code. The comparative study with experimental results from other compressor was also investigated to testify the simulation schemes. The numerical analysis was separately simulated for each stage of the compressor and the effect of impeller-diffuser flow interaction was considered. Setting angle of the diffuser vane changed in the range of 15 deg. and the effects on its variation were discussed in detail including the flow analysis in the passage of the compressor. The vane setting angle obtained from the preliminary design was slightly adjusted to the optimal value by the performance enhancement in terms of pressure recovery and flow characteristics.

• 설비공학논문집
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• 제22권3호
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• pp.139-148
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• 2010

A centrifugal compressor for HFC-134a has been newly designed and developed. Flow analysis using commercial programs was used to evaluate performance and internal flow of the impeller, inlet guide vane and diffuser etc. The purpose of this study is to establish the design theory necessary to the development of HFC-134a centrifugal compressors and to supply basic data related to design by reviewing design values and experimental values through the performance test. The compressor for HFC-134a was also investigated experimentally to check compression performance. The calculated data coincide the test results of compressor. The data obtained in the present study are useful for design of HFC-134a centrifugal compressors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.765-770
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• 2020

터보과급기는 엔진에 장착하여 연비를 개선하는 효과적인 장치로 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 정상유동의 등엔트로피 터빈 효율을 분석하였다. 자체 설계 제작한 저온 테스트 벤치를 사용하여 정상상태의 압력과 온도, 질량유량을 측정하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 터보과급기 회전속도 60,000 rpm에서 100,000 rpm 의 범위에서 측정을 수행하였다. 이 회전속도 범위에서 등엔트로피 터빈 효율은 0.53에서 0.57의 값을 보였다. 이때 블레이드 속도비은 0.71에서 0.84까지, 팽창비는 1.24에서 1.72의 범위에서 변화하였다. 효율은 블레이드 속도비와 팽창비가 증가하면서 감소하는 경향을 보였다. 그리고 트윈 스크롤 중 스크롤 A 또는 B 만 작동하는 경우에 대한 실험을 수행하여 결과를 스크롤 A와 B 모두 작동할 때와 비교하였다. 60,000 rpm에서는 스크롤 B를 사용한 경우, 그리고 100,000 rpm에서는 스크롤 A를 사용한 경우 높은 효율을 보였다. 따라서 본 연구에 사용한 트윈 스크롤 터빈은 효율적으로 작동하고 있음을 보였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.57-63
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• 1999

The flow through multistage turbomachinery is affected by the interaction between a rotor and a stator. The interaction is due to the inviscid potential effect and viscous effect between closely spaced rotor and stator airfoils. Three-dimensional, unsteady, incompressible Navier-Stokes equations with a standard $k-{\epsilon}$ model are solved using a non-staggered grid system. This method is applied to the flow through a multistage compressor measured by Stauter et al. The results have shown strong interaction between the rotating and stationary flow field. The decay of rotor wake and the pressure profiles agree very well with experimental data. The wake produced by rotor causes unsteady pressure on the surface of a stator. The rotor/stator interaction produces the unsteady pressure force on the rotor and stator blades.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.664-675
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• 1990

본 연구에서는 기관의 내벽면 열전달계수 측정에 직접 사용되는 열전달량을 측정하기 위해서 풍동실험, 냉각수 전열량 및 비등율 측정실험, 오일팬으로의 전열량 측정심험등의 열전달량 측정실험과 과급기에서 압축기와 터빈의 입출구 엔탈피 변화를 측정하고 이를 종합하여 기관에 소요된 단위 연료 발열량에 대한 에너지 소비내역과 과급기의 시스템 효율등을 산정하고 이들을 기관 운전조건의 변화에 따라 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2009

본 연구에서는 비행 중 PW4000 엔진의 축류압축기에서 발생된 서지 현상이 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이륙조건에서는 항공기의 엔진성능이 급격히 변화하므로 순항할 때 보다 자주 서지가 발생할 수 있다고 판단된다. EPR은 서지 발생과 동시에 급격히 저하하는 것으로 나타나 민감도가 가장 컸다. 엔진 rpm과 Wf도 EPR과 거의 동일한 경향이었으며, Vibration 변화는 크지 않았으나 N1 Vibration 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 비행 중 EPR, N1 rpm, Wf 값이 급격히 저하되고 EGT가 비선형적으로 상승하는 상태를 서지 발생 감지에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.7-16
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• 1998

An interactive mode of grid generation system has been developed for a Navier-Stokes design procedure of axial flow compressors. The present grid generator adopts the multiblock H-grid structure, which simplifies the creation of computational grids about complex turbomachinery geometries and facilitate the manipulation of multiple grid blocks for multirow flow fields. The numerical algorithm adopts the combination of the algebraic and elliptic method to create the internal grids efficiently and quickly. The system consists of four separated modules, which are linked together with a common graphical user interface. The system input is made of the results of the preliminary design. The final grids generated from each module of the system are used as the preprocessor for the performance prediction of the two-or three-dimensional flow simulation inside the blade passage. Application to the blade design of the LP compressor was demonstrated to be very reliable and practical in support of design activities. This customized system are coupled strongly with the design procedure of the turbomachinery cascades using the Navier-Stokes technique.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.27-34
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• 2004

The performance of a centrifugal compressor composed of an impeller, tandem diffuser rows and axial guide vanes has been predicted numerically and compared with available experimental results on its design rotational speed. The pitchwise-averaged mixing plane method was employed for the boundaries between rotor and stator to obtain steady state solutions. The overall characteristics showed difference according to the relative positions of tandem diffuser rows while the characteristics of impeller showed almost identical result. The numerical results agree with the measured data in respect of their tendency. It turned out that $0\%$ of relative positions is the worst case in terms of static pressure recovery and efficiency. According to the experimental results, some pressure fluctuations and malfunction of the compressor were observed for $75\%$ case. However, this numerical calculation using mixing plane method did not capture any of those phenomena. Thus, unsteady flow calculation should be performed to investigate the stability of the compressor caused by different diffuser configuration.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.236-239
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• 2008

본 연구에서는 PW4000 엔진의 축류압축기 서지 발생이 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. EPR은 서지 발생과 동시에 급격히 저하하는 것으로 나타나 민감도가 가장 큰 파라미터였다. N1 rpm과 N2 rpm도 EPR과 거의 동일한 경향으로 감소하였으며, Vibration 변화는 크지 않았으나 N1 Vibration 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 비행중 EPR, N1 rpm, Wf 값이 급격히 저하되고 EGT가 비선형적으로 상승하는 상태로서 서지 발생을 감지할 수 있을 것으로 판단된다.