• 제목/요약/키워드: 펌프손실

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진공환경에서 열적발산원리의 배압에 따른 효율분석 (Efficiency Analysis of Thermal Transpiration According to Back Pressure under Vacuum Condition)

  • 정성철;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.76-79
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    • 2007
  • 마이크로 노즐의 유동특성에 대한 선행연구로부터 우리는 마이크로 노즐에서 점성과 배압에 의해 유동손실이 발생함을 확인하였다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 열적발산원리를 이용한 새로운 개념의 마이크로 추진장치에 대한 연구를 진행하였으며,이는 움직이는 부품이 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 펌핑이 가능하다. 대부분의 열적발산원리에 대한 연구는 많은 발전을 거듭해 왔으며, 주로 대기압 환경에서 에어로젤과 같은 나노 다공물질을 이용하여 소형 진공설비나 가스 크로마토그래피에 적용 목적으로 연구되었다. 하지만 본 연구에서는 폴리이미드 재질을 이용하여 진공환경에서 열적발산원리를 이용한 추진장치의 기초연구를 진행하였다.

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$CO_2$ 냉매의 증발열전달 특성

  • 정시영
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제31권7호
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    • pp.15-23
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    • 2002
  • 환경친화적인 냉매를 탐색하는 과정에서 자연냉매 $CO_2$는 1990년대 초에 많은 사람들의 관심을 다시 끌게 되었고, 그 이후 구미 선진국 위주로 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 $CO_2$는 탄화수소계 냉매가 안전상의 이유로 사용되기 어려운 차량용 냉방 시스템과 온수제조용 열펌프 시스템에 대하여 많은 연구가 이루어져 왔으며 최근에는 가정용 냉난방 시스템에 대한 연구도 진행되고 있다. $CO_2$를 냉매로 사용하는 냉동 시스템에 있어서 증발기는 시스템의 중요한 구성 요소이므로 제품 개발을 위해서는 증발기에서의 열전달 및 압력손실 특성에 대한 연구가 선행되어야 한다. $CO_2$의 증발 열전달에 있어서 작동매채인 $CO_2$의 비체적, 비열, 점성계수, 표면장력 등의 물성치가 크게 변화하므로 기존에 널리 사용되던 냉매의 중발열전달과는 상당히 다른 결과가 나타난다. 예를 들면 기존의 냉매에서는 건도가 증가함에 따라 열전달계수가 증가하는 것으로 알려져 있으나 $CO_2$의 경우에는 오히려 열전달계수가 감소하는 것으로 보고되고 있다. 이처럼 $CO_2$는 증발열전달 과정에서 기존 냉매의 경향으로부터 예측하기 힘든 결과가 나타나므로 다양한 형상의 증발기에 대하여 실험적으로 압력손실과 열전달계수를 구하는 연구는 성공적인 $CO_2$ 냉동 시스템의 개발을 위하여 필수 불가결하다. 본고에서는 $CO_2$ 냉동 시스템의 개발에 도움이 될 수 있도록 지금까지 국내외에서 수행된 $CO_2$ 증발 열전달에 관한 문헌조사를 통하여 연구결과들을 비교, 분석하고 향후의 연구 방향을 제시하고자 한다.

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터보펌프 터빈 로터의 슈라우드 스플릿이 성능에 미치는 영향 (The performance effect of shroud split for turbopump turbine rotor)

  • 이항기;정은환;윤석환;박편구;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.117-122
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    • 2012
  • 액체로켓 엔진의 시동과 종료 시, 터빈에 가해지는 열충격을 완화시키기 위해 초음속 충동형 터빈로터의 일체형 슈라우드를 여러 조각으로 분할하는 방법을 고안하였다. 구조해석 수행결과 슈라우드 분할은 동익의 허브와 팁에 나타나는 소성변형량을 크게 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 슈라우드 분할은 의도하지 않은 누설손실로 인해 성능손실이 불가피하며 이에 대한 정량적인 성능감소를 측정하기 위해 다양한 슈라우드 분할 형상에 대해 시험을 수행하였다. 연구대상 터빈의 경우 슈라우드 분할 수를 최대로 할 경우 설계점 효율은 2.65% 비율로 감소하는 것으로 나타났다.

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초음속 충동형 터빈 성능개선을 위한 동익 오버랩 최적설계 (Optimal Design for the Rotor Overlap of a Supersonic Impulse Turbine to Improve the Performance)

  • 조종재;신봉근;김귀순;정은환
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.33-41
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    • 2014
  • 초음속 터빈에서는 동익 유로에서의 질식 가능성을 줄이며, 설계 압력비를 구현할 수 있도록 한다. 하지만 동익 오버랩을 적용하면, 펌핑손실, 확산손실 등의 추가적인 손실이 동반된다. 따라서 터빈성능을 극대화하기 위한 최적 오버랩 형상을 찾기 위해 근사최적화 기법을 적용하였다. 설계변수는 동익 오버랩의 형상변수이다. 최적설계 결과, 기준모델 대비 팁 누설유량은 약 50% 감소하였으며, 정효율은 약 4% 증가하였다. 팁 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향이 크게 나타난 반면, 허브 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향은 작게 나타났다.

노즐-로터 축간극 거리에 따른 초음속 터빈 내의 성능특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on a Supersonic Turbine Performance Characteristics with Different Nozzle-Rotor Axial Gap Spacings)

  • 정수인;최병익;김귀순
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.29-38
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    • 2015
  • 본 연구에서는 초음속 충동형 터빈의 노즐과 1단 로터 사이 축 간극 거리를 달리하며 3차원 비정상 유동해석을 수행하고 초음속 터빈의 성능 특성을 분석하였다. 계산결과는 기존의 초음속 터빈 효율 경향과 잘 일치하였으며 특정 축 간극 구간에서 효율의 급격한 감소를 보이고 그 이후에는 큰 변화가 없는 구간이 존재함을 확인하였다. 로터 앞전에서 발생하는 충격파의 영향이 노즐 끝단에 전달이 되는 정도에 따라 터빈 내의 여러 성능 특성이 달라짐을 살펴보았고 터빈 스팬 별 손실 특성에서 축 간극이 커질수록 허브 영역에서의 손실이 증가하고 미드스팬 이상의 영역에서 손실이 감소함을 보였다.

기어펌프.모터 이끝 틈새의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Gear Teeth End-Gaps for Hydraulic Gear Pumps and Motors)

  • 정헌술;풍려려;오석형
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.23-29
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    • 2005
  • In order to improve the efficiency of hydraulic gear pumps or motors especially for high operating pressure, power losses due to viscous friction and leak flow through gear teeth end-gaps are considered in this paper. Optimal gaps minimizing the power loss for pumps and motors with uniform heights of gaps are analysed first. And the effect of the shapes of gaps with unequal heights on the power loss are studied and discussed by simulation. Considering that the outer shell lacing gear teeth may expand due to high internal pressure or thermal stress, the results drawn in this paper can be used for the design of high efficiency pumps and motors.

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건식진공펌프의 배기 소음 저감 (Exhaust Noise Reduction of Dry vacuum Pump)

  • 안영찬;이해진;이정윤;양정직;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.349-354
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    • 2007
  • This paper considers acoustic analysis of silencer within a Dry vacuum pump. Main object is noise reduction of Dry Vacuum Pump using the silencer. First, we measured SPL and Intensity for noise source identification and then, designed for the silencer corresponding with noise character. 4-pole parameter are used for predicting transmission loss which is one of characteristics of silencer when we designed for silencer. Calculated Transmission Loss to change main effective factor and selected to optimal value using Design of Experiment. Finally, noise reduction is estimated to compare existing silencer with optimal silencer.

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섬광등 펌프형 100 W급 4 중통과 Nd:YAG 증폭기 시스템의 증폭특성 (100 W class flash lamp pumped single stage Nd:YAG Amplifier)

  • 고광훈;정도영;김재우;박상언;임창환;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.515-520
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    • 2003
  • 수 KHz의 반복율로 발진하는 레이저광을 증폭하는 증폭기를 제작하고, 특성을 조사하였다. 증폭기로는 연속 방전하는 섬광등으로 펌핑되는 Nd:YAG 헤드를 사용하였고, 레이저 매질에서 발생하는 열 복굴절을 보상하여 이중통과 증폭기를 구성한 경우, 복굴절에 의한 레이저광 손실을 5%로 감소시켰다. 4 중통과 증폭기를 구성을 하였을 때, 반복율 5-10 KHz에서 이득은 약 3.2이었고, 펄스폭은 40 ns에서 48 ns로. 20%증가하였다.

로터 팁 간극이 초음속 터빈 성능에 미치는 영향에 대한 전산해석 연구 (Numerical Study of the Supersonic Turbine Rotor Tip Variation Effect on the Turbine Performance)

  • 박편구;정은환;김진한;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.382-386
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    • 2006
  • 초음속 충동형 터빈에 대하여 로터 팁 간극이 터빈 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 팁 간극이 변화된 터빈에 대하여 3차원 유동해석을 수행하였다. 계산 결과 팁 간극이 증가함에 따라 터빈의 효율이 감소하고 팁으로 유출되는 유량이 증가함을 확인하였으며 팁 간극에 의한 유동교란보다는 누설손실 의한 영향이 터빈성능감소에 더 큰 영향을 주는 것을 확인하였다.

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PEFP DTL 냉각시스템의 펌프 선정 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimized Pump Selection of the Cooling System for the PEFP DTL Accelerator)

  • 박준;김경렬;김형균
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1277-1282
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    • 2009
  • The main objective of this prototype is to control resonance frequency of DTL system through the temperature control of cooling water. It is to resonant frequency of the drift tube cavities to 350 MHz. This paper describes the design of a prototype cooling water skid required for the temperature control of the DTL cavities, focusing in the modeling and simulation of the cooling system, the sizing of water pumping skid component.

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