• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.153-162
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• 2005

초기 설계과정에서 4가지 1.4MW급 터보펌프용 터빈설계안을 도출한 후 각각의 설계안에 대하여 프로즌 로터기법을 적용한 3차원 유동해석을 수행하였다. 이 결과를 통하여 각각의 설계안간의 성능을 비교하고 가장 성능이 우수한 설계안을 선정하였다. 계산결과의 분석을 통하여 유로에서의 유동특성과 충격파와 후류에 의해 발생되는 손실을 파악하였으며 이 분석 결과를 바탕으로 보다 우수한 성능을 보일 것으로 예측되는 설계안을 도출한 후 이에 대한 3차원 유동해석을 수행하여 결과를 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.5-8
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• 2008

본 연구는 지난 연구에 이어서 핸드피스 터빈 형상에 따른 유동특성 및 성능을 수치해석을 이용하여 연구하였다. 정상상태 방법 중 하나인 프로즌 로터 방식을 이용하여 노즐 중심선과 터빈 로터사이의 여러 각도에 따라 계산하였다. 평평한 모양, 오목한 형상, 갈매기 모양 등 3가지 터빈 로터 형상의 특성을 분석하였다. 추가적으로, 가장 성능이 좋은 로터 모양에 있어서 다른 반사각으로 계산을 하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.15-20
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• 2004

Numerical analysis of the partial admission turbine in the KARI turbopump has been performed. Flow field of the partial admission turbine is intrinsically unsteady and three dimensional. To avoid heavy computational efforts, the frozen rotor method is adopted in computation and compared with the mixing plane approach. The frozen rotor method can represent the variation of a flow field along the circumferential direction of rotor blades, which have the different relative positions to the nozzle with one another. It also illustrates the wake loss mechanism starting from the lip of a nozzle, which is not captured in the mixing plane method. The frozen rotor method has proven to be an efficient tool for the design of a partial admission turbine.

• 한국추진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.34-42
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• 2009

의료용 고속 에어터빈 핸드피스는 치아 절삭 도구로써 지난 50년 동안 치의학분야에서 사용되어왔으나, 그것에 대한 성능 연구가 많이 없었다. 그래서 수치해석을 이용하여 핸드피스 터빈 형상의 성능 특성을 본 논문에서 연구하였다. 정상상태 방법 중 하나인 프로즌 로터 방식을 이용하여 터빈 블레이드의 위치에 따라 5가지의 경우에서 계산하였다. 형상과 반사각에 따른 터빈 블레이드의 특성을 분석하였다. 계산 결과에 따르면, 터빈 블레이드의 반사각이 증가할 때 토크가 증가하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.26-33
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• 2007

Four design candidates for a partial admission turbine have been chosen from a preliminary design process. Their performance were estimated through the 3-D numerical analyses using a frozen rotor method. In order to select the optimum design, each flow analysis result was compared with others. Flow characteristics in the passages and some types of losses induced by shocks and wakes were found from calculation results. Based on these calculations, a new rotor blade was redesigned and compared with previous one through flow analysis.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.445-451
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• 2004

Four design candidates for a 1.4MW class partial admission turbine have been chosen from a Preliminary design process. Their performance were estimated through the 3-D numerical analyses using a frozen rotor method. In order to select the optimum design, each flow analysis result was compared with others. Flow characteristics in the passages and some types of losses induced by shocks and wakes were found from calculation results. Based on these calculations, a new rotor blade was redesigned and compared with previous one through flow analysis.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.481-487
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• 2005

A turbopump turbine consists of rotational part including a rotor and stationary part including nozzles and exit guide vanes, of which shape and relative position affect turbine performance owing to supersonic flows with prevailing unsteadiness. In this study, numerical 3-D flow calculations of the turbine with the different number of exit guide vanes and different relative position of each component are conducted and the effect of flow passage variations on turbine performance is analyzed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.63-67
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• 2007

The high pressure turbopump carries out supplying the oxidizer in the liquid propulsion rocket in the combustion chamber. Because an LRE requires a very short starting time , the turbine at the turbopump experiences high torque that was produced by the high pressure and the high temperature. The purpose of this study is to evaluate a turbine blade surface temperature profiles at initial starting 0 ${\sim}$ 0.5 sec. Using $Fine^{Tm}$/turbo, three dimensional Baldwin-Lomax turbulence models are used for numerically analysis. The turbine is composed of 108 blades total, but only 7 rotors were considered because of periodic symmetry effect. Because of interaction with a bow shock on the suction surface, the boundary layer separates from suction surface at inner area of turbine blade. The averaged temperature of the turbine blade tip at 1000 rpm is higher than that of 9000 rpm. Especially at 1000 ${\sim}$ 9000 rpm, temperatures increases on the hub side of the turbine blade tip. Moreover at 9000 rpm, the temperatures from the hub to the shroud of the blade tip increase as well.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.688-695
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• 2012

The present study represents the effects of boundary condition on the performance of a centrifugal blower at the interference plane between rotational and stationary domains using three dimensional compressible Navier-Stocks equations. Two boundary conditions, frozen-rotor and stage, are compared to analyze the blower performance. Installation angle between the cutoff of a volute casing and a impeller blade is also introduced to evaluate the blower performance and to understand the internal flow inside the blower. Throughout numerical simulation, it is found that the frozen rotor interface method at the interference plane represents well the variations of flow field inside the blower compared to stage interface method. However, pressure has maximum two percent error according to the installation angles while pressure is almost constant for the stage interface method. And stage interface method can relatively well predict the blower performance. Detailed internal flows of the centrifugal blower are compared and analyzed by numerical simulation.

• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.48-55
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• 2008

본 연구에서는 파이로 시동기의 고온고압 가스에 의해 구동되어지는 부분입사형 초음속 터빈의 익렬 엣지 형상에 따른 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포를 분석하기 위하여 초음속 터빈 내부의 온도발달 특성 해석을 실시하였다. 시동 초기의 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포 발달을 살펴보기 위해서 각각의 엣지 형상에 대해 터빈의 회전수를 바꾸어가며 계산을 수행하였다. 터빈 블레이드 엣지 형상은 샤프형과 라운드형 두 가지 종류를 선택하였고, 터빈의 회전수는 두 가지 형상 모두 $0{\sim}10,000rpm$의 회전 속도를 주어 계산을 실시하였다. 터빈의 회전수가 증가할수록 터빈 블레이드 표면의 평균 온도는 하강하였고, 사프형 엣지 형상이 라운드형 엣지 형상에 비해서 터빈 블레이드의 표면 온도 분포가 전반적으로 낮은 분포를 나타내었다.