• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.12 no.5
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• pp.47-53
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• 2009

A rotordynamic and detailed stability analysis in accordance with API 617 standard were performed with a turbo-compressor, which is one of key rotating machinery in refinery, petroleum, and power plants. The system is composed of rotor shaft, impeller, sleeve hub, balance drum, and coupling hub. The rotor system is supported by tilting pad bearings, which has 5 pads and pad on loading condition. The rotordynamic analysis specified by API 617 includes the critical speed map, mode shape analysis, Campbell diagram, unbalance response analysis, and stability analysis. In particular, the specifications of stability analysis consist of a Level 1 analysis that approximates the destabilizing effects of the labyrinth seals and aerodynamic excitations, and Level 2 analysis that includes a detailed labyrinth seal aerodynamic analysis. The results of a rotordynamic analysis and stability analysis can evaluate the operating compressor health and can be utilized as a guide of its maintenance, repair and trouble solution.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.963-969
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• 1991

본 연구에서는 누설와류는 유동에 영향을 미치며 에너지 손실로 된다. 누설 와류에 의한 손실은 다른 원인에 의한 손실에 비교하여 그 비중이 크다. 따라서 누 설와류 특성을 이해하기 위해 설계영각(.alpha.=10.7˚)에서 절현비를 t/C=0.90와 2.71로 바꾸고, 또 절현비가 설계절현비 t/C=0.90일 경우에 영각을 설계 영각 .alpha.=10.7˚와 실 속점의 영각 .alpha.=18.9˚사이에서 바꾸어 회전익 후방의 회전유동장을 측정하여 누설와 류의 거동을 연구하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.81-88
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• 2005

In order to estimate the gas turbine engine performance precisely, the component maps containing their own performance characteristics should be needed. In this study a component map generation method which may identify compressor map conversely from a performance deck provided by engine manufacturer using genetic algorithms was newly proposed. As a demonstration example for this study, the PW 206C turbo shaft engine for the tilt rotor type Smart UAV(Unmanned Aerial Vehicle). In order to verify the proposed method, steady-state performance analysis results using the newly generated compressor map was compared with them performed by EEPP(Estimated Engine Performance Program) deck provided by engine manufacturer. And also the performance results using the identified maps were compared with them using the traditional scaling method. When the performance analysis is performed at far away operation conditions from the design point, in case of use of e component map by the traditional scaling method, the error of the performance analysis results is greatly increasing. In the other hand, if in case of use of the compressor map generated by the proposed GAs scheme, the performance analysis results are closely met with those by the performance deck, EEPP.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1998.04a
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• pp.255-260
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• 1998

A detailed rotordynamic design analysis is performed with a turbo-chiller compressor rotor-bearing system. A pinion is machined into a compressor shaft and the pinion is driven by a bull gear to a rated speed of 14,600 rpm. Utilizing a finite element method each bearing loads are calculated considering various gear loadings as well as the rotor weight itself. A Partial bearing and a 3-Lobe bearing are designed as the compressor impeller out-board bearing and in-board bearing, respectively. Finally a complex rotordynamic analysis of the compressor rotor-bearing system is carried out to evaluate the system whirl natural frequencies, stabilities, and unbalance responses.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.149-153
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• 2005

In order to estimate the gas turbine engine performance precisely, the component maps containing their own performance characteristics should be needed. In this study a component map generation method which may identify compressor map conversely from a performance deck provided by engine manufacturer using genetic algorithms was newly proposed. As a demonstration example for this study, the PW 206C turbo shaft engine for the tilt rotor type Smart UAV (Unmanned Aerial Vehicle). In ordo to verify the proposed method, steady-state performance analysis results using the newly generated compressor map was compared with them performed by EEPP(Estimated Engine Performance Program) deck provided by engine manufacturer. And also the performance results using the identified maps were compared with them using the traditional scaling method. In this investigation, it was found that the newly proposed map generation method would be more effective than the traditional scaling method.