• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.36-44
• /
• 2000

The flow at the impeller exit is important to validate engineering design and numerical analysis of pumps. We installed axisymmetric collector instead of the volute casing, so there is no interaction between the impeller and casing. A hot-film probe and a high response pressure transducer are used to investigate the flow at impeller exit and vaneless diffuser region for design and off design flow rate. For a single suction centrifugal pump of low specific speed, the flow field such as velocity, flow angle, and total pressure are measured by traversing the probe across the vaneless diffuser. These data can be used for performance prediction, design, and numerical analysis of pumps.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권10호
• /
• pp.3272-3281
• /
• 1996

The flow analysis method which had been developed for the numerical calculation of 3-dimensional, incompressible and turbulent flow within an axial compressor was extended to the flow field within centrifugal impeller. In this method based on the SIMPLE(Semi Implicit Method Pressure Linked Equations) algorithm, the coordinate transformation was adopted and the standard k-.epsilon. model using wall function was used for turbulent flow analysis. The calculated flow fields have agreed very well with measurement results. Especially, 3-dimensional and viscous flow characteristics including secondary flows, jet-wake flow and decreased pressure rise along impeller passage, which can't be predicted by inviscid Q3D calculation were predicted very reasonably.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.234-241
• /
• 1999

The flow at the impeller exit is important to validate engineering design and numerical analysis of pumps. However, it is not easy to measure the flow at the impeller exit and evaluate the impeller performance since there is usually strong interaction between the impeller and the volute casing. We installed axisymmetric collector instead of the volute casing, so there is no interaction between the impeller and casing. A 3-hole Cobra probe is used to investigate the flow at impeller exit and vaneless diffuser region for design and on design flow rate. For a single suction centrifugal pump of low specific speed, the flow field such as velocity, flow angle, and total pressure are measured by traversing the probe across the vaneless diffuser. These data can be used for performance prediction, desist and numerical analysis of pumps.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제37권4호
• /
• pp.56-65
• /
• 2000

한국해양연구소 선박해양공학분소 해양공학수조의 조류발생장치 특성평가를 위한 조류계측 실험을 수행하였다. 유입구로부터 흐름방향으로 10m, 20m, 25m, 30m 떨어진 곳에 위치한 평면을 연직 및 폭방향에 대해 등간격으로 분할하여 각각의 할점에서 흐름방향 유속의 시간에 따른 변화를 계측하여 유동의 난류특성을 조사하였다. 각 지점에서 계측된 유속의 시간데이터를 이용해 스펙트럼을 구하여 변동성분의 주파수 특성을 살펴봄으로써 회전수에 따른 주파수 특성차를 알아냈다. 계측된 결과를 시간평균하여, 시간평균된 유속의 수평 및 수직 균일성을 조사하였다. 특히, 유입구 쪽의 유도깃이 설치되기 전에 계측결과와 수직 균일성 측면에서 비교하여 봄으로써 유도깃이 조류분포에 미치는 영향에 대해 논의하였다. 계측된 결과를 회귀분석하여 임펠러의 회전수와 평균유속과의 관계를 도출하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1264-1271
• /
• 1990

본 연구에서는 회전 깃(rotor blade)을 폭 방향과 시위방향으로 많은 평면 페 널(panel)들로 나누어 이에 말굽쇠 형 화류(horseshoe vortex)를 분포시키는 양력면 (lifting surface)으로 대치하고 후류는 깃상의 순환(circulation)분포에 의해 그 크 기가 결정되는 와도(vorticity)를 와류격자로 대치하는 와류격자법(Vortex Lattice Method`VLM)을 사용하여 HAWT의 공기역학적 성능 예측을 시도하였다. 그리고 후류의 형상은 근 후류(near wake)와 원후류(far wake)로 나누어 근 후류는 깃의 후연(trail- ing edge)에서의 속도를 갖고 와선(vortex line)이 움직이게 하여 결정하였고 원 후류 는 반무한대 원형화류 실린더(semi-infinite circular vortex cylinder)로 취급하여 결정하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.884-890
• /
• 2007

10 kW급 수평축 풍력 터빈의 로터를 개발하기 위해 블레이드의 공력 설계 절차를 체계적으로 연구하고 실행하였다. 운동량 이론과 깃 요소법에 근거한 역 설계 방법을 확립하고, 이를 이용하여 주어진 공력 분포에 따른 근사 최적 형상을 설계하였다. 설계된 형상은 공군사관학교의 풍동에서 검증되었고, 본 설계를 통하여 실제로 제작된 로터로부터 실측 데이터를 취득하여 비교하였다. 본 연구를 통하여 저자들은 풍력 터빈 블레이드의 설계 방법에 대한 체계적 기술을 축적하고, 나아가 같은 방법을 중대형 시스템으로 확장하기 위한 기술적 노하우를 취득하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.89-89
• /
• 2011

반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.20-20
• /
• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권10호
• /
• pp.3262-3271
• /
• 1996

Flow patterns were measured in a shrouded centrifugal impeller. The flow rate in measurements was fixed at the value corresponding to a nearly zero incidence at the blade inlet. By using a single slanted hot-wire probe and a Kiel probe mounted on the impeller hub disk, the 3-D relative velocities and the rotary stagnation pressures were measured in seven circumferential planes from the inlet to the outlet of impeller rotating at 700 rpm, and the static pressure distribution along flow passage and the slip factor at impeller outlet were calculated from the measured values. From these measured data, the primary and secondary flows, the wake production and the static pressure rise in the impeller passage were investigated. Furthermore, the secondary flow patterns and the wake's location in this impeller passage were compared with those of the unshrouded impeller.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.224-231
• /
• 2009

본 논문에서는 회전익기 통합해석프로그램개발의 일환으로 공력해석코드를 개발 및 검증하였다. 기본적인 공력하중은 익형 공력테이블을 이용한 깃요소이론을 기반으로 계산하였고, 로터의 유도 유입류를 계산하기 위해 선형유입류 모델, 동적유입류 모델, 지정후류모델, 자유후류 모델 등 여러 유입류 예측기법을 사용하였다. 각 모델의 특성을 파악하기 위해 Elliott 등의 유도 유입류 실험결과와 AH-1G 실험결과의 국소 수직력계수를 비교 및 검증하였다.