• 한국유체기계학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.39-43
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• 2006

The magnitude of the axial force acting on turbopump bearings has a great influence on the operational reliability and service life of a turbopump. In the turbopump under current investigation the cavity vanes are introduced to the pump shroud casing to control the axial thrust of the turbopump. To investigate the effect of the cavity vanes, 3D computational flow analyses for a propellant pump stage including an inducer, impeller, volute and secondary flow passages are performed with and without the vanes. The results show that the cavity vanes are very effective in reducing the magnitude of axial thrust without notable changes on the overall performance of the turbopump.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제4권2호
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• pp.289-306
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• 2011

In the development of very high head pumped storage projects, one of the critical problems is the strength of pumpturbine runners. Data obtained by stress measurements of high head pump-turbine runners indicated that dynamic stress due to the vibration of runner might be detrimental, possibly to cause fatigue failure, if the runner were designed without proper consideration on its dynamic behaviour. Numerous field stress measurements of runners and model tests conducted with hydrodynamic similarity revealed that the hydraulic excitation force developed by the interference of rotating runner blades with guide vane wakes sometimes would induce such heavy vibration of runner. Theoretical and experimental investigations on both the hydraulic excitation force and the natural frequencies of runner have been conducted to explore this forced vibration problem.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제3권3호
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• pp.245-252
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• 2010

It's known that pump head of centrifugal impeller with lager blade outlet angle is kept higher in air-water two phase flow condition, though the efficiency in water single phase flow condition is inferior. In the present study, a centrifugal impeller with variable blade outlet angles, that has higher efficiencies in both water single phase flow and air-water two phase flow conditions, is proposed. And the performances of the centrifugal impeller with variable blade outlet angles were experimentally investigated in both flow conditions of single and two-phase. In addition, effects of installing diffuser vanes on the performances of centrifugal pump with movable bladed impeller were also examined. The results are as follows: (1) The movable bladed impeller that proposed in this study is effective for higher efficiency in both water single phase and air-water two phase flow conditions. (2) When diffuser vanes are installed, the efficiency of movable bladed impeller decreases particularly at large water flow rate in water single-phase flow condition; (3) The performances of movable bladed impeller are improved by installing of diffuser vanes in air-water two-phase flow condition at relatively small water rate. The improvement by installing of diffuser vanes however disappears at large water flow rate.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.331-336
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• 2004

Dissimilar friction welding were produced using 10mm and 11mm diameter solid bar in Inconel ally(IN X-750) to Stainless steel(STS316L) to investigate their mechanical properties. The main friction welding parameters were selected to endure good quality welds on the basis of visual examination, tensile tests, Virkers hardness surveys of the bond of area and HAZ and macro-structure investigations. The specimens were tested as welded, not heat-treated. The tensile strength of the friction welded steel bars was increased up to $95\%$ of the STS316L base metal under the condition of all heating time. Optimal welding conditions were n=2,000(rpm), $P_1=220(MPa),\;P_2=260(MPa),\;t_1=4(s),\;t_2=4(s)$ when the total upset length is 7(mm).

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.12-17
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• 2008

강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPLi(Liquid Phase LPG Injection)은 LPG 연료를 펌프를 이용해서 고압의 액상연료를 공급하는 것이 가장 핵심적인 기술이다. 그러나 LPG 연료의 경우 저점도, 저비등점의 물리적 특성을 갖는 가스연료로서 기존의 가솔린 또는 디젤용 펌프를 사용할 경우 성능 및 효율이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 가솔린 연료 펌프의 임펠라 방식을 응용 변형시켜서 LPG연료용으로 개발된 펌프를 이용하여 다양한 온도와 연료조성 조건에서 초기토출성능 및 효율을 파악하고, 기존 펌프의 단점을 극복할 수 있는 펌프방식의 적용가능성 여부를 판단하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.56-62
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• 2019

본 논문은 규정 유량, 양정, 회전수 및 비속도가 각각 0.7 ㎥/min, 8 m, 1750 rpm, 182 m, ㎥/min, rpm인 원심펌프의 운전시 펌프의 회전수와 유량의 변화가 펌프의 운전특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험에 사용된 펌프는 안내깃이 없고 외주에 바로 접하여 와류실이 있는 볼류트 펌프를 회전수 1350 rpm에서 1750 rpm까지 100 rpm씩의 회전수 변화 5단계에 따른 H-Q특성, L-Q특성, 𝜂-Q특성 등의 관계와 무차원 성능 특성인 양정계수, 동력계수, 효율 등의 특성을 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 회전수의 증가에 따라 펌프 성능의 변화정도를 추정할 수 있고, 펌프의 최대효율은 1450 rpm일 때 유량 0.165 ㎥/min, 양정 4.73 m에서 약 52%, 최대 회전수인 1750 rpm일 때 유량 0.183 ㎥/min, 양정 6.72 m에서 약 50%의 효율이 나타난다. 또한 양정 대 유량의 성능 특성 곡선상에서 등효율 곡선은 펌프의 상사법칙에 따른 원점을 지나는 2차식의 곡선으로 나타나지 않고 타원형으로 변형되어 나타난다. 마지막으로 유량계수가 증가함에 따라 동력계수는 증가하고 양정계수는 감소하며, 유량계수가 0.08일 때 최대효율 52% 되는 것을 통해 유량변화가 운전특성에 미치는 영향을 알 수 있다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제3권4호
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• pp.315-323
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• 2010

This work investigates the influence of water compressibility on pressure pulsations induced by rotor-stator interaction (RSI) in hydraulic machinery, using the commercial CFD solver ANSYS-CFX. A pipe flow example with harmonic velocity excitation at the inlet plane is simulated using different grid densities and time step sizes. Results are compared with a validated code for hydraulic networks (SIMSEN). Subsequently, the solution procedure is applied to a simplified 2.5-dimensional pump-turbine configuration in prototype with different speeds of sound as well as in model scale with an adapted speed of sound. Pressure fluctuations are compared with numerical and experimental data based on prototype scale. The good agreement indicates that the scaling of acoustic effects with an adapted speed of sound works well. With respect to pressure fluctuation amplitudes along the centerline of runner channels, incompressible solutions exhibit a linear decrease while compressible solutions exhibit sinusoidal distributions with maximum values at half the channel length, coinciding with analytical solutions of one-dimensional acoustics. Furthermore, in compressible simulation the amplification of pressure fluctuations is observed from the inlet of stay vane channels to the spiral case wall. Finally, the procedure is applied to a three-dimensional pump configuration in model scale with adapted speed of sound. Normalized Pressure fluctuations are compared with results from prototype measurements. Compared to incompressible computations, compressible simulations provide similar pressure fluctuations in vaneless space, but pressure fluctuations in spiral case and penstock may be much higher.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.299-303
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• 1991

A lamp heated LPCVD equipment has been made. Wafer is heated by an array of fifteen tungsten halogen lamps above the front side of a wafer and pyrometer views the back side of the wafer through $CaF_2$ window. Reactor which consisits of a quartz window and a water cooled-stainless steel plate can be evacuated to $5{\times}10^{-3}$ torr with a rotary vane pump. By pyrolysis of $SiH_4$ at about $600^{\circ}C$, polysilicon has been formed on the silicon dioxide film. The measured results show that thickness nonuniformity is 15% and temperature nonuniformity is 1.1%. Because activation energy of pyrolysis of $SiH_4$ is very high, about 1.8eV, small temperature variation will induce large thickness nonuniformity. The main cause of temperature nonuniformity is unsymmetry of lamp power and an unbalanced cooling structure. Charls & Evans' SIMS result shows that the oxygen content in the deposited polysilicon is comparable to that of silicon substrate but carbon content is ten times higher.

• 진공이야기
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• 제2권2호
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• pp.49-58
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• 2015

진공 배기 시스템에 위험한 환경을 초래할 수 있는 모든 가능성을 찾아 낼 수는 없지만 누적된 현장 경험과 연구 결과에 맞추어 최대한 필요한 안전 조치들을 취해야 한다. 진공 배기 시스템이나 그 구성품들에 대한 심각한 파손을 유발하는 공통적인 요인들은 발화성 물질의 점화나 진공 배기 시스템의 배기구 막힘에 의해 발생한다. 따라서, 진공 펌프와 진공 시스템의 안전한 가동과 사용을 위해서는 다음과 같은 것들을 반드시 준수하여야 한다. ${\blacksquare}$ 발화성, 폭발성 공정 물질을 사용하는 진공 배기 시스템은 정규 유지 보수 작업(PM) 후 첫 번째 배기 과정은 매우 천천히 진행하여 진공 배기 시스템 내부에 급격한 난류가 형성되지 않도록 해 주어야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 배기 시스템 내에서 발화성 물질들의 농도가 발화 영역(flammable zone, potentially explosive atmosphere)에 들어가지 않도록 하여야 한다. 이를 위해서는 불활성 가스를 이용하여 진공 펌프와 진공 배기 시스템의 가동 예상 조건이나 고장 환경하에서 안전한 농도 이하로 희석시켜야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 펌프와 진공 배기 시스템에 장착되어 사용되는 밸브 등의 기계적 부품들이나 공정에 사용되는 물질과 공정 부산물들(by-products)로 인하여 배관, 필터 배기구 등이 막히지 않도록 하여야 한다. ${\blacksquare}$ 공정에 사용되는 물질들, 특히 산소($O_2$), 오존 ($O_3$) 등의 산화제 농도가 높을 때는 오일 회전 배인 진공 펌프(Oil rotary vane vacuum pump)에 미네랄(mineral) 오일을 사용하지 말아야 하며, PFPE(Perfluoropolyether) 오일을 사용하여야 한다. 시판되는 진공 펌프 오일 중 비발화성(non-flammable)으로 표기된 오일이라고 하더라도 산화제(oxidant)의 농도가 체적비로 30 % 넘는 공정 환경에는 사용하지 말아야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 펌프와 진공 배기 시스템에 의해 배기되는 물질들이 물($H_2O$)과 격렬하게 반응하는 경우는 물이 아닌 다른 냉각제를 사용하여야 한다. ${\blacksquare}$ 안전하지 않다고 판단되는 상황에서는 해당 전문가의 조언이나 해당 전문가의 직접적인 현장 도움을 통해 문제를 해결하여야 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1191-1198
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• 2011

심실보조장치는 말기 심부전환자에게 심장이식수술 없이 1 년 생존율을 25%에서 52%까지 증가 시킬 수 있는 유일한 장치이다. 하지만 심실보조장치 이식 후 1 년이 이내에 사망하는 원인 중 기기의 고장으로 인한 사망률이 6%를 차지하기 때문에 심실보조장치의 고장이 환자의 심장 움직임과 혈류 역학적인 상태에 영향을 주지 않는 새로운 방법이 필요하다. 기존의 심실보조장치는 원심형, 축심형으로 혈액을 박출해 주는 방식이어서 동맥압 보다 박출하는 압력이 낮을 때 혈액의 역류가 일어나는 문제점이 있다. 본 논문에서는 박출 압력이 약할 때, 2 개의 밸브에 의하여 혈액의 역류를 방지하고 관형태의 구조에 의해 혈액의 정체량을 줄일 수 있는 새로운 박동형 관형 심실보조장치를 개발하였으며, 체외실험과 동물실험으로 박출량과 펌프의 압력을 측정하여 그 특성을 평가하였다.