Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2019.05a
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pp.247-247
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2019
수력발전 사업에 있어 Desander 구조물은 주로 고산지대 수력발전댐의 Run-of-river 형식의 발전방식에서 유사로 인한 터빈의 손상을 방지하기 위한 목적으로 설치된다. Desander의 적정 규모는 터빈의 손상을 일으킬 수 있는 유사 입경에 대해 안정적으로 침전을 시킬 수 있는 폭/길이/깊이로 평가할 수 있으며 상대적으로 Desander의 규모가 크게 설계된 경우 초기 공사비 증가하고 반대로 규모가 작게 설계된 경우 터빈의 교체 주기 단축으로 인한 유지관리비가 증가된다. 현재까지 일반적인 Desander 구조물의 설계 방식은 제거 입경의 침전 속도, 유입유량 및 깊이를 변수로 사용하여 경험식(L. Sudry method, Guicciardis method 및 Rouse method)을 통해 규모를 결정해 왔다. 하지만, 3-D 전산유체해석을 통해 유속 흐름 분석으로 직 간접적 Desander 규모의 적정성을 평가할 수 있는 현 시점에서 경험식으로부터 도출된 결과의 신뢰성과 객관성을 검증할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 노르웨이 NSTU에서 개발한 유사의 이송 및 확산해석 기능이 내장된 범용 소프트웨어인 SSIIM을 이용하였다. SSIIM(Simulation of Sediment movements In water Intakes with Multiblock)은 개수로 흐름 상태에서 유사 이동 및 하상 변동을 분석할 수 있도록 개발된 3-D 해석 프로그램이다. SSIIM은 수치해석 방법으로 유한체적법(Finite Volume Method)를 채택하였으며 Navier-Stokes equations을 통해 유체의 흐름을 해석한다. 입력 자료는 유입 유량($m^3/sec$), 유입 유사량(kg/sec), 유출부 수위 및 해당 Desander Structure grid 자료가 사용되며 해석 결과로 Desander 내 grid 별 유속, 수위, 유사 농도 변화 등을 제공한다. 본 연구에서는 SSIIM을 이용하여 제거 목표 유사 입경의 차집 효율(Trap efficiency)로 Desander의 적정 규모를 평가 할 수 있는 설계법을 제안하며 설계 단계에서 결정되는 최소 제거유사 입자와 차집 효율에 의한 Desander의 적정 규모 평가 분석을 파키스탄 A 프로젝트를 대상으로 수행하였다. 연구 성과로 (1)SSIIM을 통해 해석된 차집 효율을 기초로 Desander의 적정 규모를 계획할 경우 경험적 방식에 비해 설계의 객관성과 신뢰성을 제고할 수 있으며 (2)3-D 수치해석을 통해 grid 별 유사농도를 확인 할 수 있어 Desander 형상과 규모에 대한 평가가 가능하다.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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1999.06b
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pp.51-64
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1999
가스터빈에 사용되는 소재는 여타 금속소재에 비하여 고온 기계적 특성은 우수한 반면 상대적으로 단조성이 떨어지기 때문에, 금속소재의 단조성에 대한 이해와 단조 공정별 장단점을 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 가스터빈용 Ni합금의 경우 고온기계적 성질은 결정립 크기에 크게 의존한다. 결정립 크기는 기계적 성질에 직접적으로 영향을 미치는데, 동적재결정의 경우 초기 결정립크기, 변형률, 변형속도, 온도 뿐만 아니라 결정립계에 석출된 제2상에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 이들 상의 고용온도를 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 유한요소법으로 변형률과 온도분포를 해석함으로써 단조품 내의 결정립 분포를 효과적으로 예측할 수 있다. 다단계 단조 경우, 최종 단조품의 결정립 크기는 단계별 단조 온도 및 변형률 배분 등에 따라 변하므로 이를 고려하여야 한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.47
no.3
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pp.177-186
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2019
Wind power tower has been used to augment the performance of VAWT (Vertical Axis Wind Turbine). However, inappropriately designed wind power tower could reduce the performance of VAWT. Hence, an optimization study was conducted on a wind power tower. Six design variables were selected, such as the outer radius and the inner radius of the guide wall, the adoption of the splitter, the inner radius of the splitter, the number of the guide wall and the circumferential angle. For the objective function, the periodic averaged torque obtained at the VAWT was selected. In the optimization, Design of Experiment (DOE), Genetic Algorithm (GA), and Artificial Neural Network (ANN) have been applied in order to avoid a localized optimized result. The ANN has been continuously improved after finishing the optimization process at each generation. The performance of the VAWT was improved more than twice when it operated within the optimized wind power tower compared to that obtained at a standalone.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1997.04a
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pp.253-259
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1997
씨일의 마모에 따른 터빈펌프의 동적거동을 고찰하기 위해서 10단 터빈펌프를 대상으로 유한요소법에 의한 동특성 해석을 수행하였다. 베어링과 씨일의 동적계수를 회전속도의 하수로 계산하였으며, 이를 동적거동해석에 적용하였다. 해석결과 씨일들은 그 간극이 커질수록 강성 및 감쇠계수가 크게 떨어지고 누설량이 급격히 늘어남을 확인하였다. 따라서 1차 위험속도(1st Critical Speed) 이하에서 충분한 분리여유(Seperation Margine)를 가지고 정상운전되도록 설계된 터빈펌프라 할지라도 장기적 사용시 마모가 진전됨에 따라 계의 1차 위험속도가 변하여 운전속도에 접근할 수 있으며, 아울러 이 때 씨일의 감쇠가 크게 줄어들어 급격한 진동의 증가를 가져올 수 있음을 보였다.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.14
no.1
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pp.30-37
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2000
We studied on acquiring of transfer function and tuning of 2-DOF PID controller using ANFIS for the optimum control to turbine's variables variety. Since the shape of a membership function in the ANFIS based on the characteristics of plant. ANFIS based control method is effective for plant that its variable vary. On the other hand, a start-up time is very short and its variable's value for optimal start-up in gas turbine should be varied, but it is very difficult for such a controller to design. In this paper, we tune 2-DOF PID controller after apply a ANFIS to the operating data of Gun-san gas turbine and verify the characteristics. Its results is compared to the conventional PID controller and discuss. We expect this method will be used for another process because it is studied on the real operating data.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.16
no.3
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pp.485-492
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2021
The wind turbines with a rated capacity of 50kW or less are generally considered as small class. Small wind turbines are an attractive alternative for off-grid power system and electric home appliances, both as stand-alone application and in combination with other energy technologies such as energy storage system, photovoltaic, small hydro or diesel engines. The research objective is to develop the 50kW scale wind turbine blades in ways that resemble as closely as possible with the construction and methods of utility scale turbine blade manufacturing. The mold process based on wooden form is employed to create a hollow, multi-piece, lightweight design using carbon fiber and fiberglass with an epoxy based resin. A hand layup prototyping method is developed using high density foam molds that allows short cycle time between design iterations of aerodynamic platforms. A production process of five blades is manufactured and key components of the blade are tested by IEC 61400-23 to verify the appropriateness of the design. Also, wind system with developed blades is tested by IEC 61400-12 to verify the performance characteristics. The results of blade and turbine system test showed the available design conditions for commercial operation.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.39
no.4
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pp.321-331
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2011
The present work is aimed to analyze the creep characteristics of a turbojet engine turbine blade using the theta projection method. The theta projection method has been widely used due to its advantages and flexibility. For the creep characteristic analysis of the turbine blade, tests are performed considering the operating conditions and the non-linear material properties. Results from the creep test are fitted using the four theta model. The predicted proprieties using the four theta model are compared with the prediction model and creep test results. To obtain an optimum value of the four theta parameters in non-linear square method, a number of computing processes in the non-linear least square method were carried out to obtain full creep curves. Results using the theta model has more than 0.95 value of $R^2$. The results between the experimental values and predicted four theta model has about 90.0% accuracy. The theta projection method can be utilized for a design purpose to predict the creep behavior.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.1
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pp.126-132
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2012
This paper suggests a design method of the model-following H${\infty}$ control system having robust performance. This H${\infty}$ control system is designed by applying genetic algorithm(GA) with reference model to the optimal determination of weighting functions and design parameter ${\gamma}$ that are given by Glover-Doyle algorithm which can design H${\infty}$ controller in the state space. These weighting functions and design parameter ${\gamma}$ are optimized simultaneously in the search domain guaranteeing the robust performance of closed-loop system. The effectiveness of this H${\infty}$ control system is verified by applying to the boiler-turbine control system.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.13
no.2
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pp.102-110
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1999
The aim of this paper is to suggest a design method of the optimal model following control system using gerelic algoritlun (GA). This control system is designed by applying GA with reference model to the optimal determinination of weighting matrices Q, R that are given by LQ regulator prooblem. The method to do this is that all the diagooal elements of weighting matrices are optimized simultaneously by GA, in the search domain selected adequately. And, we design the mxiel following control system to boiler-turbine equipment by the proposed mothod. The model following control system designed by this mothod has the better command tracking perfannaoce than that of the control system designed by the trial-and-error method. The effectiveness of this cootrol System is verified by computer simulation.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.7
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pp.653-658
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2016
High pressure components of a gas turbine engine are generally made of nickel-base superalloys, using precision casting process due to complicated geometries with intricate channels and cooling holes. Turbine components manufactured from directionally solidified and single crystal materials have columnar grains; however, it is found that the crystals do not grow in its preferred direction, although the orientation can be controlled. This anisotropy can lead to the variations of elastic and Hill's parameters in constitutive equations, and they alter stress distributions and the low cycle fatigue life. We aims to evaluate the effects of perturbed crystal orientations on the structural integrity of a directionally solidified nozzle using low cycle fatigue life. We also attempt to show the necessity for the control of allowed manufacturing errors and stochastic analysis. Our approaches included conjugate heat transfer and structural analysis, along with low cycle fatigue life assessment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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