• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.32-38
• /
• 2010

Heat transfer coefficients in a dimpled channel, a ribbed channel, and a rip-dimple compound channel were measured by the transient liquid crystal technique. The channel aspect ratio, the rib height, the rip pitch, and the rib angle were 4:1, 6 mm, 60 mm and $60^{\circ}$, respectively. The dimple diameter and the center-to-center distance were 6mm and 7.2 mm, respectively, and the Reynolds number range was 30,000-50,000. Results showed that the heat transfer coefficients were increased by the angled rib. For the dimple-rib compound cooling cases, the heat transfer coefficients were further augmented and the thermal performance factor for the case was the highest.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.1621-1632
• /
• 1993

A numerical simulation is carried out on flows in a rotating serpentine flow passage, which models a cooling passage in a gas turbine blade, by using a 3-D FVM based TURBO-D program. When it is rotating, the flow field exhibits quite different aspects due to the effect of the Coriolis force. Especially the secondary flow field appearing in the cross-sectional area is very complex because of the combined effect of the Coriolis force and the centrifugal force in the curved area. Local Nusselt numbers are also obtained based on the Reynolds analogy and compared with the published experimental data showing a good agreement. The results of the present study can be applied to the design of cooling passages of a gas turbine blade.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1998.04a
• /
• pp.9-9
• /
• 1998

가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 2002.12a
• /
• pp.298-303
• /
• 2002

Dispersion of coolant jets in a film cooling flow field is the result of a highly complex interaction between the film cooling jets and the mainstream. In order to investigate the effect of blowing ratios on the film cooling of turbine blade, cylindrical body model was used. Mainstream Reynolds number based on the cylinder diameter was $7.1{\times}10^4$. The effect of coolant flow rates was studied for blowing ratios of 0.7, 0.9, 1.2 and 1.5, respectively. The temperature distribution of the cylindrical model surface is visualized by infrared thermography (IRT). Results show that the film-cooling performance could be significantly improved by the shaped injection holes. For higher blowing ratio, the spanwise-diffused injection holes are better due to the lower momentum flux away from the wall plane at the hole exit.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.07a
• /
• pp.175-181
• /
• 2000

월성원자력4호기가 '99.06.09일 11:53분 경 전출력 소외전원상실시험시 주발전기 병입차단기 및 기동용변압기 차단기의 트립과 동시에 예상 밖의 13.8Kv 원자로 냉각재펌프모터#3(9.000HP)이 순시과전류 보호계전기(50Y) 동작으로 트립되어 이로 인한 냉각재 저유량으로 원자로 제1정지계통이 동작되고 원자로가 비상정지 되어 동 시험이 실패되었음. 이 비정상적인 고장은 예비디젤발전기의 수동 기동 병입과 터빈 수동 정지 및 주발전기 트립후 적절한 조치로 소내전원은 정상적으로 복구되었음. 이에 대해 냉각재펌프모터#3의 순시과전류 동작 원인을 유도전동기의 전원상실 후 발생되는 잔류전압(Residual Voltage)과 공급 모선전압(Bus Voltage) 측면에서 분석하며, 모터의 회전속도, 위상각, 잔류전압크기 변화 및 신속개방 절체시 냉각재펌프모터의 돌입 기동전류를 계산하고, PSS/E 프로그램을 사용한 간략한 모의 사례로 검증하였으며 이에 대한 재발방지를 위한 대책을 제시함.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1999.04a
• /
• pp.17-17
• /
• 1999

충돌제트는 산업, 항공우주, 군사 분야 등 공학적으로 많은 분야에서 응용되고 있다. 산업분야에서 충돌제트는 설치가 간단하고 형태가 단순하면서도 열 및 물질 전달효과가 상당히 크기 때문에 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다는 점에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면 물체 표면의 부분냉각은 고온 금형의 급속 냉각, 가스터빈 깃의 냉각, 전자부품의 냉각 등에 이용되며 부분 가열에서는 제철, 제지 및 유리공업, 금형의 풀림 등에 폭 넓게 적용된다. 항공우주, 군사분야에서는 수직/단거리 이·착륙기(V/STOL)의 발진, 미사일 발사시스템, 다단 로켓의 분리, 우주공간에서의 도킹, 화염 편향기 등에 적용이 되며 대부분 평판이나 특수한 판의 형상에 과소 팽창제트가 충돌할 때 발생하는 현상에 대한 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.245-247
• /
• 2017

A turbine wheel undergoes high heat flux and centrifugal force when a gas turbine starts. The temperature and stress of the turbine wheel increase rapidly, and the time point and rate of them may not coincident. The difference of heating and rotating rates influences the life of turbine wheel. We conducted thermo-mechanical fatigue analysis with finite element methods to study the influence. The low acceleration and deceleration of the wheel extends the life. If the turbine wheel decelerate faster than cooling, the life increases.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.329-334
• /
• 2007

Various cooling techniques have been applied to the gas turbine blade in order to reduce heat load to the blade. On the blade surface, film cooling method is used and the accurate information of film cooling effectiveness should be evaluated in order to predict the exact temperature distribution in the blade. In this study, pressure sensitive paint (PSP) was used to measure the film cooling effectiveness on a flat plate. Results showed that PSP technique successfully evaluated the distribution of film cooling effectiveness. Three blowing ratios of 0.5, 1, and 2 were tested and the film cooling effectiveness near holes decreased as the blowing ratio increased, however, increased far downstream from the holes.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2012.10a
• /
• pp.763-764
• /
• 2012

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.411-412
• /
• 2008