• Title/Summary/Keyword: 터빈 로터 형상

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Numerical Study on the Effect of Turbine Shape on the Flow Characteristics and Performance of Dental Air Turbine Handpiece (터빈 형상에 따른 의료용 에어터빈 핸드피스의 유동분석 및 성능에 관한 수치적 연구)

  • Lee, Jeong-Ho;Lee, Sang-Do;Kim, Kui-Soon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.5-8
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    • 2008
  • In this paper, the effect of turbine shape on the flow characteristics and performance of dental air turbine handpiece were studied using CFD. Computations have been performed for many different cases of the angle between the center-line of nozzle and turbine rotor by using frozen rotor method that one of steady-state method. The characteristics of turbine rotor for three different types (flat, concave, gull) were analyzed. Additionally, the turbine rotor of gull type that has better performance than others was computed for other reflected angles.

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The Effect of Rotor Tip Geometry on the Performance of Turbopump Turbine (터보펌프 터빈의 로터 팁 형상에 따른 성능변화 연구)

  • Jeong, Eun-Hwan;Park, Pyun-Goo;Kim, Jin-Han
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.197-204
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    • 2007
  • Effect of rotor tip geometry on the performance of supersonic impulse turbine was investigated experimentally. Using the shrouded supersonic impulse turbine of the 30ton class liquid rocket engine turbopump as a base model, the measured performance of de-shrouded rotor was compared. The effect of nozzle-rotor overlap also has been investigated. It has been found that the magnitude of turbine efficiency is largely affected by the existence of the rotor shroud. However, measured efficiency sensitivity of the de-shrouded supersonic impulse turbine with respect to turbine tip clearance was relatively smaller than that of high performance reaction turbine. It also has been found that there exists nozzle-rotor overlap value which results optimum efficiency in supersonic impulse turbine.

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Shape design and flow analysis on a 200W-class gyromill type vertical axis wind turbine rotor blade (200 W급 자이로밀형 수직축 풍력터빈 로터 블레이드 형상설계 및 유동해석)

  • Cho, Woo-Seok;Kim, Hyun-Su;Choi, Young-Do
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.37 no.2
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    • pp.170-177
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    • 2013
  • This study is focused on the shape design and flow analysis on a 200 W-class Gyromill type vertical axis wind turbine rotor blade. Single tube theory is adopted for the shape design of the turbine blade. 2-dimensional CFD analysis is conducted to examine the turbine performance with basic shape, and then 3-dimensional shape is determined from the examination of the performance. By the CFD analysis on the 3-dimensional shape of the wind turbine, performance of the turbine is examined and also, shape of the wind turbine rotor blade is determined accordingly. From the results of this study, a 200 W-class Gyromill type vertical axis wind turbine rotor blade is designed and the reliability of the design method is confirmed by CFD analysis.

Thermal Stress Analysis for Life Assessment of Small Steam Turbine Rotor (소형 기력발전용 터빈로터의 수명평가를 위한 열응력 해석)

  • 이진상;백운봉;윤기봉
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.184-191
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    • 2000
  • 본 연구에서는 국내 10MW급 기력발전소의 소형 터빈 로터에 대한 응력 해석을 실시하였다. 터빈 로터의 기하학적 형상, 증기의 온도 및 압력 등의 기동조건 변화, 로터 재료의 온도에 따른 물성값 등을 고려하여 대류 열 전달계수를 계산하는 사용자 부프로그램을 구성하였으며, 이를 바탕으로 열해석을 실시하여 로터의 온도 분포를 결정하였다. 이 온도분포 조건에서 시간 경과에 따른 열응력 해석을 실시하여 로터의 응력 분포를 결정하였으며 그 결과 취약부위에서의 응력변동 범위 및 가동중 정상상태 응력수준을 결정하였다. 이 취약부위의 응력값과 운전이력을 이용하여 크리프 수명과 피로수명을 계산하고 로터의 잔여수명을 결정하는 방법을 논의하였다.

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Numerical Investigation of the Effect of Nozzle-Rotor Axial Clearance on the Supersonic Turbine Performance (노즐-로터 간극이 초음속 터빈의 성능에 미치는 영향에 대한 수치해석 연구)

  • Park Pyun-Goo;Jeong Eun-Hwan;Kim Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.331-336
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    • 2006
  • This paper studies the effects of the nozzle-rotor axial clearance of a supersonic turbine on turbine performance. The nozzle-rotor axial clearance of the supersonic turbine developed to drive a turbopump for 30 ton class liquid rocket engines was varied and a numerical analysis of the turbines having the different nozzle-rotor axial clearances was conducted. It has been found that turbine performance degrades with an increasing axial clearance due to the increased stagnation pressure loss in the axial clearance region.

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Numerical Analysis of HAT Tidal Current Rotors (수평축 조류발전로터 성능실험의 수치적 재현과 연구)

  • Jo, Chul-Hee;Yim, Jin-Young;Lee, Kang-Hee;Chae, Kwang-Su;Rho, Yu-Ho;Song, Seung-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.620-623
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    • 2009
  • 여러 해양에너지 중 유체의 빠른 흐름을 이용하는 조류발전은 서해안과 남해안에 적용하기에 적합하며 해양환경의 영향을 최소화 하면서 많은 에너지를 연속적으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 조류발전에서 1차적으로 에너지를 변환시키는 로터는 조류발전시스템의 주요한 장치중의 하나로 여러 변수에 의해 그 성능이 결정된다. 블래이드 수, 형상, 단면적, 허브, 직경 등 여러 요소를 고려하여 로터를 설계하며, 설계정보와 실험데이터를 바탕으로 수치모델을 구현하여 실험에서 직접 계측할 수 없는 로터 주변의 유체현상 및 간섭영향 등을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 변화하는 유속에 따른 HAT 로터의 시동속도, 회전수를 측정하여 로터 형상과 허브-직경비가 다른 로터의 성능을 고찰하고, 이를 수치모델로 구현하여 로터주변 유동변화를 연구하였다.

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A Study on Inflow Rate Variation for Shrouded Wind Turbine Rotors (쉬라우드가 장착된 풍력터빈 로터의 유입 유량 변동 특성 연구)

  • Ham, Hwi-Chan;Kim, Ho-Hyeon;Lee, Chae-Yeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.563-568
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    • 2015
  • 풍력터변의 성능을 높이기 위한 방법으로 최근 해외에서는 쉬라우드를 장착하여 유입 유량을 증진시키는 형상에 대한 새로운 아이디어가 제안되고 시범적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 쉬라우드가 장착된 수평축 풍력터빈에 대해서 EDISON CFD를 이용하여 쉬라우드 내부로 유입되는 질량 유량의 변동을 몇 가지 형상에 대해 수치적으로 비교 분석하였다. 유동장은 비압축성 난류유동으로 가정하였으며, 수치 해석 결과로부터 쉬라우드 주변의 순환의 세기를 형상 변동에 따라 도출하였다. 쉬라우드 형상으로는 캠버를 갖는 goe 417 에어포일을 두 개의 받음각(5도, 10도)에 대해서 수치해석을 수행하였으며, 브림을 갖는 디퓨저 형상(Wind-lens)에 대해서도 유입 유량 변동과 순환 세기에 대해 수치해석을 수행하고 결과를 상호 비교하였다. 본 연구를 통해 쉬라우드가 발생시키는 순환에 의한 유입 유량 증가 현상을 파악할 수 있었으며, 이로써 풍력터빈의 출력을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

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An Investigation into the Three-dimensional Design of Turbine Rotor Blade for Turbopump (터보펌프용 터빈 로터 블레이드의 3차원 설계 연구)

  • Jeong, Sooin;Choi, Byoungik;Lee, Hanggi;Kim, Kuisoon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.1038-1044
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    • 2017
  • We are working on improving the performance by applying the three-dimensional design element to the rotor blades of high pressure supersonic impulse turbine that drives turbo pump of liquid rocket engine. In this paper, based on the shape of a rotor blade of a turbopump turbine designed in the past, a three-dimensional shape is applied to a rotor blade through a stacking line change such as sweep and dihedral. After performing the flow analysis, the changes in the turbine performance characteristics for each design element were carefully examined and the results were summarized.

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Numerical Study of the Supersonic Turbine Performance Variation with respect to the Rotor Profile Diameter (터빈 동익의 프로파일 정의 위치에 따른 초음속 터빈 성능변화에 대한 전산해석 연구)

  • Park, Pyun-Goo;Jeong, Eun-Hwan;Kim, Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.297-301
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    • 2007
  • The blades of supersonic turbines with low aspect ratio are usually designed to have the same cross sectional shape in radial direction. The profile diameter definition of turbines may lead to produce unintended flow passage area variations resulting performance degradation. In this paper, the effects of profile diameter definition on the supersonic impulse turbine performance have been investigated. Computational results of three different profile diameters are compared. It has been found that flow passage area variation can be achieved according to designer's intention when blade profile is defined at rotor tip diameter. Furthermore, the turbine blade profile defined at rotor tip showed better performance than the others.

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Numerical Study on the Effect of Turbine Blade Shape on Performance Characteristics of a Dental Air Turbine Handpiece (터빈 블레이드 형상에 따른 의료용 에어터빈 핸드피스의 성능 특성에 관한 수치적 연구)

  • Lee, Jeong-Ho;Kim, Kui-Soon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.34-42
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    • 2009
  • High-speed air turbine handpieces have been used as a dental cutting tool in clinical dentistry for over 50 years, but little study has been reported on their performance analysis. Therefore, the effect of turbine blade shape on performance characteristics of dental air turbine handpiece were studied using CFD in this paper. Computations have been performed for five different positions of turbine blade by using frozen rotor method that is one of steady-state method. The characteristics of turbine blade for shapes and reflection angles were analyzed. As a result of the computation, torque is increased by increasing the reflection angle of turbine blade.