• 제목/요약/키워드: 회전 스크롤

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K-Wheel : IMU 센서와 회전보드(휠)를 이용한 인터랙티브 가상현실 방송 제작 어플리케이션 (K-Wheel : Interactive Virtual Reality Application Using IMU Sensor And Real Wheel)

  • 양기선;오주현;김병선;김창헌
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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    • pp.81-83
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    • 2015
  • 본 논문은 방송의 가상스튜디오 제작 환경에서 많이 사용되는 회전 또는 스크롤 메뉴를 진행자가 직접 휠(회전보드)을 움직여, 진행자와 그래픽과의 자연스러운 상호작용이 가능한 인터랙티브 가상현실 방송 제작 어플리케이션을 제안한다. 이를 위해, 우리는 물리적인 휠의 움직임을 인지할 수 있도록 관성측정장치(IMU: Inertial Measurement Unit)를 사용하였으며, IMU 센서가 부착된 휠을 크로마키로 처리하기 위해 푸른색의 페인팅된 물리적인 휠을 사용하였다. 본 어플리케이션을 통해서 가상스튜디오의 연기자는 물리적인 휠의 움직임을 느끼면서 휠을 회전시킴으로써 별도의 연습이나 훈련 없이도 직관적으로 회전하는 여러 타입의 가상 그래픽 메뉴를 제어할 수 있다. 우리는 상하 스크롤, 원형 회전, 스크롤 연동형 메뉴 어플리케이션들을 개발하였으며, 이것을 방송에 적용하여, 연기자와 휠에 연동한 그래픽과의 인터랙션이 자연스럽게 합성됨을 확인하였다.

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트윈 스크롤 터보과급기에서 정상유동의 터빈 효율 분석 (Turbine Efficiency Analysis of Steady Flow in a Twin Scroll Turbocharger)

  • 정진은;전세훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.765-770
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    • 2020
  • 터보과급기는 엔진에 장착하여 연비를 개선하는 효과적인 장치로 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 정상유동의 등엔트로피 터빈 효율을 분석하였다. 자체 설계 제작한 저온 테스트 벤치를 사용하여 정상상태의 압력과 온도, 질량유량을 측정하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 터보과급기 회전속도 60,000 rpm에서 100,000 rpm 의 범위에서 측정을 수행하였다. 이 회전속도 범위에서 등엔트로피 터빈 효율은 0.53에서 0.57의 값을 보였다. 이때 블레이드 속도비은 0.71에서 0.84까지, 팽창비는 1.24에서 1.72의 범위에서 변화하였다. 효율은 블레이드 속도비와 팽창비가 증가하면서 감소하는 경향을 보였다. 그리고 트윈 스크롤 중 스크롤 A 또는 B 만 작동하는 경우에 대한 실험을 수행하여 결과를 스크롤 A와 B 모두 작동할 때와 비교하였다. 60,000 rpm에서는 스크롤 B를 사용한 경우, 그리고 100,000 rpm에서는 스크롤 A를 사용한 경우 높은 효율을 보였다. 따라서 본 연구에 사용한 트윈 스크롤 터빈은 효율적으로 작동하고 있음을 보였다.

스크롤 압축기의 동적 거동 해석 (Dynamic Behavior Analysis of Scroll Compressor)

  • 천승우;박성준
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.49-54
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    • 2012
  • These conventional reciprocating compressor(reciprocating type compressor) or household refrigerators and car air conditioning rotary compressor, rotary compressor, has been used by a reciprocating piston torque variability and the deepening of the vibration problem, the suction valve and discharge valvein this study, as a result of the losses in the current use of the scroll compressor, scroll compressor with the features of low noise, high efficiency, small size, light weight, has increased. fixed Scroll(fixed scroll) scroll compressor with orbiting scroll (rotating scroll) vibration experiments were performed in order to identify the vibration characteristics of the structure of the Analysis was performed using the commercial finite element program(ANSYS) for the sake of comparison, the experimental results using a finite element model of research about the natural vibration characteristics due to a material change.

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1kW급 유기랭킨사이클용 스크롤 팽창기의 성능 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Performance Characteristics of a Scroll Expander for 1kW-class Organic Rankine Cycle)

  • 김도균;윤은구;윤상열;김경천
    • 한국가스학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.41-48
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    • 2015
  • 스크롤 팽창기의 성능특성은 유기랭킨사이클 (ORC) 시스템의 성능에 가장 중요한 변수이다. 본 연구에서는 1kW급 ORC 시스템을 구성하여 다양한 작동 조건에서 스크롤 팽창기의 성능특성을 파악하였다. ORC 시스템은 증발기, 스크롤 팽창기, 응축기, 작동유체펌프로 구성되어 있으며, 작동유체로 R245fa를 사용하였다. 고온수 온도는 50kW급 전기히터에 의해 $80^{\circ}C$에서 $115^{\circ}C$까지 제어되었다. 스크롤 팽창기의 최대 등엔트로피 효율은 77%로 측정되었고, ORC 시스템의 축동력은 열원의 온도 조건 및 팽창기의 회전속도에 따라 0.5kW에서 1.8kW까지 측정되었다.

맥동 유동이 있는 트윈 스크롤 터보과급기의 터빈 효율 측정 (Turbine Efficiency Measurement of Pulsating Flow in a Twin Scroll Turbocharger)

  • 정진은;전세훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.386-391
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    • 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.

유기랭킨사이클용 소형 스크롤 팽창기 제작 및 성능 특성 연구 (Fabrication and Study on the Performance Characteristics of a Scroll Expander for Organic Rankine Cycle)

  • 백승동;성태홍;이민석;김경천
    • 한국가스학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.50-56
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    • 2016
  • 본 연구에서는 개방형 무급유식 스크롤 압축기를 개조하여 유기랭킨사이클(ORC)용 소형의 스크롤 팽창기를 설계 및 제작하였다. 팽창기 케이스는 직육면체 형태로 총 체적은 $0.0394m^3$이며, 성능특성 연구를 위해 작동유체로 R245fa를 사용하는 ORC 사이클을 구축하고, 다양한 팽창기 입구압력 및 회전속도 조건에서 성능시험을 수행하였다. 성능시험에서 획득한 열역학적 물성값을 스크롤 팽창기의 semi-empirical 시뮬레이션 모델에 적용해 파라미터를 계산하고, 열역학적 분석을 통해 계산한 실험값과 시뮬레이션값의 비교를 수행하였다.

배압실의 설계를 통한 상호회전 스크롤 압축기의 전복 모멘트 최소화 (Minimization of Tilting Moment of Co-Rotating Scroll Compressor by Design of Back Pressure Chamber)

  • 구인회;박진무
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1305-1313
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    • 2000
  • In a co-rotating scroll compressor, both scrolls rotate on their fixed axes contrary to the conventional orbiting type scroll machine. This implies fixed locations and directions of the gas pressure force and sealing force. Because the tilting moment is mainly caused by interplay between the resultant force of above forces and bearing reaction force, the variation during one cycle is relatively small. Under real operation, this moment is balanced by the restoring moment created by the reaction between the baseplate and thrust bearing or between the scroll tip and baseplate. If these reactions become too large, greater torque is required due to increased friction in addition to the wear of mating parts. Consequently, appropriate study and minimization of tilting moment is important in the design of scroll machines. In this study, taking into account of the small variation of tilting moment during one cycle, we minimize the moment and thrust bearing reaction force by a properly designed back pressure chamber. As a result, for both the driving and driven scrolls, the tilting moment and the reaction force of thrust bearing can be minimized. And the stability is improved for all cases.

회전하는 임펠러를 포함한 스크롤 케이싱 내부 유동장의 전산 해석 (Numerical Simulation of Flows Inside Scroll Casing with Rotating Impeller)

  • 김재원;안은영;박진원
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.65-68
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    • 2004
  • The design procedure for centrifugal blower with high inlet resistance is not presented yet. Overall fluid dynamic performance is estimated for comparison between the case of atmospheric inlet condition and the present model. Detail information between blades is prepared by using a commercial program, SCRYU-Tetra. A centrifugal blower with large inlet pressure is adopted in an air purifier having filtering devices. As the inlet residence increases the flow rate of the system is decreased. In parallel, outlet area of the system affects the performance of the system in the sense of flow balance. Consequently, the flow balance between the inlet and outlet becomes an important parameter for the design of the scroll casing for the centrifugal blower with high inlet pressure.

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전동식 Scroll Compressor의 Scroll 열변형 해석 (Coupled Thermal-Stress Analysis of Scrolls in Automotive Scroll Compressor)

  • 이형욱;김정배;이근안;이종섭;이영선
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.38-42
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    • 2012
  • A scroll compressor used in the air conditioning in automobile consists of the fixed scroll and the orbiting scroll. Temperature gradient in the scroll compressor during the operation induces the thermal expansion of two scrolls. Therefore, the gap between scrolls in the initial stage is regarded as an important variable in structural design of the scroll compressor. The coupled thermal-stress analysis was carried out for the scrolls of a scroll compressor. The temperatures of major points of two scrolls in the steady states were referred by the literature of C. Lin. The sequentially coupled thermal-stress analysis is utilized to the heat transfer analysis and the thermal expansion analysis. In the thermal expansion analysis, the contact analysis was considered between the fixed and the orbiting scrolls in order to obtain the penetration distance and the contact pressure between two scrolls. The range of deformation was from 44 to $76{\mu}m$ according to the height of the scroll. The maximum penetration distance of $60{\mu}m$ occurred at the top surface of the fixed scroll in the center of the scroll parts.

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공기구동 스크롤 팽창기 성능특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Performance Characteristics of Air Driven Scroll Expander)

  • 송원빈;곽철우;김태균;김주영;김광호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • The performance of a scroll expander is the most important factor for the efficiency of small scale Organic Rankine cycle waste heat power generation systems. In this research, a scroll compressor was purchased and operated in reverse to function as a scroll expander. With air as a working fluid, a series of performance test were conducted on this expander by varying the inlet and outlet pressure. Secondly, We have tested through 2000 to 3500 rpm rotational speed to find the maximum power and efficiency of the expander. And last, It was observed in the initial experiments that the design of the expander's orbiting scroll wrap partially blocked the fluid intake which may have caused unnecessary flow resistance. To verify this theory, a small part of the scroll wrap was removed and the performance test was redone. It was observed that the lower back pressure assure the higher efficiency and power of expander and the rotational speed that shows maximum adiabetic efficiency of scroll expander is 69% at 2500 rpm. And by modified wrap of the scroll, we could get volume flow rate for 13% to 19% and power for 5% to 18% increased. But the maximum efficiency of the modified scroll was decreased 8%.