• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.55.1-55.1
• /
• 2011

의료용 고속 에어터빈 핸드피스는 주로 치과에서 치아 절삭 및 치료에 사용하는 도구로써 치의학 분야에서 가장 폭넓게 사용되는 의료장비 중 하나이다. 핸드피스용 소재는 황동 혹은 스테인레스 강이 주로 사용되었으나, 최근 고내식성, 인체친화성이 높은 티타늄을 사용한 가벼운 재질의 핸드피스 제품들이 개발되어 독일 및 일본을 중심으로 출시되고 있다. 티타늄으로 제조되는 부분은 헤드와 바디로써, 본 연구에서는 에어터빈의 케이스에 해당하는 헤드부 제조에 있어서 정밀주조 공정 적용의 타당성을 조사하였다. 티타늄은 특히 용융점이 높고 유동성이 좋지 않을 뿐만 아니라 주형과의 반응성이 높기 때문에 주조 시 제품 내/외 부에 결함발생 빈도가 높다. 이와 같은 주조결함 제어를 위하여 상용 유한요소 프로그램인 ProCASTTM을 사용하여 핸드피스 헤드 제조 시 유동 및 응고해석을 수행하였다. 또한 헤드 부 형상에 따른 주조성을 조사하여 이를 바탕으로 최적 주조방안 도출을 위한 정밀주조 공정해석 연구를 수행하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.331-337
• /
• 2005

This study aims at evaluation of component performance of a commercial micro gas turbine by detailed measurements of various system parameters. A test facility to measure performance of a micro gas turbine was set up. Performance parameters such as turbine exit temperature, exhaust gas temperature, engine inlet temperature, compressor discharge pressure and fuel flow rate were measured. Variations in measured data and estimated performance parameters were analyzed. In addition to overall engine performance, component characteristic parameters including the turbine inlet temperature, the compressor efficiency, the turbine efficiency, the recuperator effectiveness were estimated. Behaviors of the estimated characteristic parameters with operating condition change were examined.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.225-230
• /
• 2005

리쿠퍼레이터 사이클을 적용하는 경우 단순사이클에 비하여 이론적으로 상당한 효율 증가를 가져올 수 있는 것으로 알려져 있으나 기기 내부의 압력손실, 열응력, 지나친 무게 증가 불리한 요소도 많이 있다. 그러므로 리쿠퍼레이터를 발전용 가스터빈에 적용하고자 하는 경우 리쿠퍼레이터가 가지는 여러 장단점을 고려하여 전체 수명 기간 중 경제적 타당성 측면에서 신중히 검토되어 져야 할 것으로 판단된다. 아직까지 산업 분야에서는 $20\sim300kW$급까지의 마이크로 터빈에서만 리쿠퍼레이터가 적용되고 있으며 그 이상 급의 가스터빈의 경우 지난 $40\sim60년대$ 해군에 잠시 시도된 외에 발전용으로는 거의 적용된 바가 없다. 본 논문에서는 이러한 발전용 리쿠퍼레이터 사이클의 적용성을 압력 손실, 부분부하 제어 등의 측면에서 검토하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.51-58
• /
• 2019

본 연구에서는 소형 무인기에 사용되는 초소형 가스터빈 엔진의 연소기를 3D 프린팅으로 제작하고, 시험 설비와 리그를 제작하여 연소기 단품 성능시험을 수행하였다. 연소기 성능시험은 두 가지 부하조건에서 당량비를 조절하여 각 부하조건 별 4가지 시험조건에서 수행하였다. 성능시험 결과 연소기의 압력손실과 출구온도분포는 우수하였지만, 연소가스에서 다량의 UHC와 CO가 검출되어 연소효율은 일반적인 가스터빈 연소기에 비해 아주 낮음을 확인하였다. 성능시험을 통해 획득한 정량적 성능데이터는 향후 3D 프린팅 기술로 성능이 개선된 연소기의 설계와 제작에 활용 할 예정이다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.293-298
• /
• 2019

전 세계 발전소용 온도 센서 시장은 약 350억 원대로 추정되며 우리나라는 이 중 95% 이상을 수입제품에 의존하고 있다. 본 연구는 발전소용 가스터빈 회전체의 온도 측정장치이며 국내 가동되는 100MW급 가스터빈 발전기의 약 800개 이상에 적용 가능하다. 본 연구는 측정부의 형태, 연결부 구조 및 소재 변경 등을 통해 내구성을 향상 시킨것으로 정밀화학공정 및 플랜트 수출 산업에서 사용되는 습도, 가스, 유압 등의 다른 측정장치에서도 적용 가능한 요소 기술이다. 본 연구의 성과로는 발전소용 가스터빈 회전축 온도 측정을 위한 센서 3종으로 설계된 온도 센서는 0℃ - 300℃ 범위에서 Class 1등급 온도 정밀도를 만족하였으며 융합연구를 통하여 기존의 유사 제품들과 비교하여 내구성을 크게 향상시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.386-391
• /
• 2021

터터보 과급은 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 핵심기술이다. 특히 가솔린엔진에서 엔진 다운사이징 등 다른 제어 기술과 결합하여 이산화탄소(CO2) 배출을 감소시키는 데 효과적이다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 맥동유동의 터빈 효율을 측정하였다. 맥동 생성장치가 있는 저온 테스트 벤치를 제작하여 맥동 유동이 있는 비정상상태의 압력과 온도를 측정하고 터빈 효율을 산출하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정 장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 맥동 주파수 25.0 Hz와 33.3 Hz를 공급하면서 터보과급기 회전속도를 60,000 rpm에서 100,000 rpm까지 변화시키며 측정을 수행하였다. 이때 압축비를 1.088에서 1.600 사이의 값으로 조정하였다. 이 측정 조건에서 터빈 효율은 0.517~0.544 값을 보였다. 맥동 주파수 33.3 Hz의 경우, 터빈 회전수 60,000 rpm에서 터빈 효율의 변동은 7.7%이나 터빈 회전수 100,000 rpm에서 변동은 2.6%로 터빈 회전수가 증가함에 따라 맥동의 영향은 감소하였다. 맥동 유동에서의 터빈 효율은 정상 유동 터빈 효율에 비해 터빈 회전수 60,000 rpm 인 경우 7.0%, 회전수 100,000 rpm 인 경우 3.0% 낮은 값을 보이고 있어 맥동 유동이 터빈 효율을 악화시키는 결과를 보였으며 이러한 영향은 터빈 회전수가 증가함에 따라 감소하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.359-364
• /
• 2007

APU 가스터빈엔진의 연료분무특성을 연구하였다. 지상 및 고도 작동조건에 대한 연료분무특성 실험을 수행하여 APU 엔진의 실화 가능성을 검토하였다. 분무실험은 4개의 작동조건에 대하여 수행되었으며 각 조건은 지상 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet 무부하 및 통합부하에 대한 실험을 수행하였다. 분무특성은 PDPA를 이용한 입자의 크기 및 속도 측정과 레이저 빔을 이용한 가시화를 수행하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하의 경우 입자의 크기가 100 ${\mu}m$정도이며 분무속도가 10 m/s로 낮아 화염안정성을 위한 개선이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권4호
• /
• pp.447-452
• /
• 2011

일반적으로 화력발전 터빈 로터나 케이싱과 같이 고온 고압에서 운전되는 설비의 경우 크리프 및 피로 손상이 주된 손상기구로 알려져 있다. 터빈 설비의 수명을 정확하게 예측하기 위해서 크리프 및 피로 손상 기구를 복합적으로 고려해야 하지만 500MW 급 대용량 터빈 설비의 경우 기저 부하를 담당하기 때문에 기동횟수가 많지 않고 고온에서 장시간 동안 안정적인 운전을 하므로 잔여수명을 결정할 때 크리프 수명을 주로 사용한다. 국내에서 20 년 넘게 운전되고 있는 대용량 터빈의 경우 대부분 니켈, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 성분이 포함한 재료로 되어 있다. 본 논문에서는 대용량 터빈의 크리프 수명을 예측하기 위하여 1Cr1Mo1/4V 터빈 로터강에 대한 크리프 손상 모델을 제안하고자 한다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.10-18
• /
• 2007

본 연구에 채택된 마이크로터빈은 축류형 터빈으로 2단으로 구성되어져 있으며 로터 유로에서의 평균반경이 8.4 mm이다. 이러한 소형 터빈은 마이크로 동력시스템의 드라이브로 사용되어질 수 있으며 무부하 상태에서 100,000 RPM의 회전속도에 도달한다. 하지만 낮은 부분분사에서 작동하므로 동익과 정익의 익형각에 따라 성능의 변화가 발생되어진다. 따라서 노즐, 정익, 동익의 익형각을 변경하면서 비출력과 총 비토오크를 측정하여 각각의 성능을 분석하였다. 성능실험의 결과에 의하면 동익 익형각의 변화에 따라 총 비토오크가 15%까지 변경되어졌으며 최적의 입사각은 $10.3^{\circ}$ 정도였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권7호
• /
• pp.2409-2420
• /
• 1996

This paper describes the development of a general program for the design and part load performance analysis of single-shaft-heavy-duty gas turbines. Efforts are made to fully represent the real component features by the characteristic models and special emphasis is put on the modeling of cooled turbine stages. The design analysis routine is applied to simulate the performance of current gas turbines and its appropriateness for system analysis is validated. Meanwhile, the component parameters of real engines which describe the technology level are obtained. The program is extended to predicting the part load operation of gas turbines with the aid of models for the off-design characteristics of compressor, turbine and other main components. Part load simulation can be carried out only with limited numbers of input data. It is demonstrated that the program accurately estimates the part load characteristics of real turbines.