• Wind and Structures
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• 제32권5호
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• pp.471-485
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• 2021

Onshore wind turbines may experience substantially different wind loads depending on their working conditions, i.e. rotation velocity of rotor blades, incoming freestream wind velocity, pitch angle of rotor blades, and yaw angle of the wind-turbine tower. In the present study, aerodynamic loads acting on a horizontal axis wind turbine were accordingly quantified for the high tip speed ratio (TSR) at high yaw angles because these conditions have previously not been adequately addressed. This was analyzed experimentally on a small-scale wind-turbine model in a boundary layer wind tunnel. The wind-tunnel simulation of the neutrally stratified atmospheric boundary layer (ABL) developing above a flat terrain was generated using the Counihan approach. The ABL was simulated to achieve the conditions of a wind-turbine model operating in similar inflow conditions to those of a prototype wind turbine situated in the lower atmosphere, which is another important aspect of the present work. The ABL and wind-turbine simulation length scale factors were the same (S=300) in order to satisfy the Jensen similarity criterion. Aerodynamic loads experienced by the wind-turbine model subjected to the ABL simulation were studied based on the high frequency force balance (HFFB) measurements. Emphasis was put on the thrust force and the bending moment because these two load components have previously proven to be dominant compared to other load components. The results indicate several important findings. The loads were substantially higher for TSR=10 compared to TSR=5.6. In these conditions, a considerable load reduction was achieved by pitching the rotor blades. For the blade pitch angle at 90°, the loads were ten times lower than the loads of the rotating wind-turbine model. For the blade pitch angle at 12°, the loads were at 50% of the rotating wind-turbine model. The loads were reduced by up to 40% through the yawing of the wind-turbine model, which was observed both for the rotating and the parked wind-turbine model.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2109-2124
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• 1991

본 연구에서는 축류 터빈의 최적 설계 계산에서 사용 용도에 따라 달리 적용 될 수 있는 특정 제한조건, 즉 유량 계수, 압력비, 출력 그리고 하중 계수를 각각 고 려하였을 경우에 최대 효율을 가지기 위한 최적 조건을 계산하고자 한다. 또한 단일 설계 변수의 민감도(sensitivity) 뿐만 아니라, 단일 민감도에서 성능에 큰 영향을 주 는 설계 변수들에 대하여 복수 민감도를 나타내어 설계 변수 및 설계 제한 조건이 축 류 터빈의 성능에 미치는 영향을 조사하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1279-1289
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• 2013

터보분자펌프는 회전하는 로터 블레이드의 고속회전을 통해 진공을 생성하는 고진공, 고청정 펌프로 로터의 고속회전에 따른 구조적 안전성이 우선 평가되어야 한다. 본 논문에서는 터보분자펌프의 배기성능 및 구조적 안전성에 영향을 미치는 인자 중에서 블레이드 각도, 길이, 블레이드가 시작되는 부분의 라운드 크기, 회전속도를 선정하여 그들의 변화에 대한 변위 및 응력 응답을 관찰하는 민감도 평가 및 최적설계를 수행하였다. 일반적인 유한요소해석기법인 H-기법이 아닌 형상요소해석기법인 P-기법을 사용함으로써 복잡한 형상의 유한요소생성 모델링 시간을 단축시켜 해석의 효율성을 높일 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.151-157
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• 2004

초음파검사는 재료의 표면 또는 내부에 존재하는 불 연속부를 검출하기 위해, 초음파를 재료에 전달시켜 검사하는 비파괴검사법의 일종이다. 이러한 일반 초음파검사 방법 및 일반 결함평가 방법은 복잡한 형상에서 반사되는 신호로부터 결함을 구분하기가 어려워 결함의 평가 및 검사결과에 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 crack성 결함의 발생 가능성이 높으나 기존의 초음파검사 방법으로는 결함 판별에 어려움이 있는 설비에서의 검사방법 및 결함평가 방법의 제고가 필수 불가결한 실정이다. 본 연구에서는 위상배열 초음파를 사용하여 크랙 검출능력이 높고 길이 평가가 가장 정확한 방사각도를 규명하고, 주요발전설비중 하나인 터빈에 적용하였다. 기존의 초음파 검사 방식이 아닌 위상배열 초음파를 이용하여 결함의 크기를 평가할 수 있는 신 기법 및 이를 이용하여 터빈 블레이드 루트부 내에 존재하는 미세 결함에 대하여 크기평가 방법 및 결함탐지 방법에 대하여 고찰하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권1호
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• pp.137-143
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• 2017

An axial fan has competitive advantages that can make air flow more straight and longer and produce larger air volume than the other kinds of fans. In those reasons, axial fans are widely used for ventilator, 4D cinema, duct, and so on. But, as it was designed and manufactured without any mathematical analysis or computer simulations, it is difficult to develop the performance of axial fans. Actually the axial fan is designed and manufactured in industry by imitation or traditional method. Flow velocity and volume of axial fan are changed by pitch angle, frame, the number of blade, camber angle, and chord length. In this paper, the performance of axial fan was analyzed and by computer program known as CFD. Finally, we have designed a new axial fan whose velocity and volume is improved. The performance of new axial fan is also compared with the of conventional fans experimentally.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.141-144
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• 1997

This paper presents design automation system using API and parametric modeling of solid modeler, which is applied on axial fans for cooling towers. The design data including chord length and twist angle according to the fan length are given by design program, and API functions are applied to automate the modeling and assembly process of fan blade. The boss to connect fan and motor is designed with parametric design function provided by UG so as to be flexibly changed by the value of design parameters. The process of generating 2-D drafting for parts and an assembly is also automated. With developed system, the modeling time is reduced to 5 minutes even with unskilled operators.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.297-305
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• 2006

본 논문에서는 터빈의 형상 변수에 따른 부분흡입형 초음속 터빈 손실 특성을 분석하기 위하여 초음속 노즐 형상, 축방향 간극 길이, 로터 앞전의 모서리각에 따른 초음속 터빈내 유동 해석을 실시하였다. 먼저 축방향 간극을 진행하면서 발생하는 유동의 익렬 팁방향의 휘어짐은 초음속 노즐 형상에 크게 영향을 받는다. 다음으로 모서리각은 익렬 앞전에서 발생하는 충격파등의 강도를 결정한다. 마지막으로 축방향 간극에서 발생하는 유동의 확산 및 혼합은 축방향 간극 길이에 크게 영향을 받았다. 따라서 터빈내에서 발생하는 손실 중 유체역학적 손실은 노즐 형상과 로터 앞전의 모서리각에 의해 결정되었으며, 부분 흡입 손실은 노즐 형상 및 축방향 간극 길이에 영향을 받았다.

• Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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• 제1권1호
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• pp.76-90
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• 1993

A new propeller series is developed using the newly developed blade section (KH 18 section) which has better cavitation characteristics and higher lift-drag ratio at wade angle-of-attack range than a conventional section. The radial patch distribution of the new series propellers is variable stance they were designed adaptively to a typical wake distribution. Basic geometric particulars of the series propellers. such as chord length, thickness, skew and rake distributions, are determined on the basis of recent full scale propeller geometric data. The series is developed for propellers having 4 blades, and blade area ratios of 0.3, 0.45, 0.6 and 0.75. Mean pitch ratios are varied as 0.5, 0.6, 0.7, 0.95 and 1.1 for each blade area ratio. The new propeller series consists of 20 propellers and is named as the KD(KRISO-DAEWOO)-propeller series. Propeller open-water tests are performed at the towing tank, and cavitation observation tests and fluctuating pressure tests are carried out at the cavitation tunnel of KRISO. $B_{p}-\delta$ curves, which can be used to select the optimum propeller diameter at the preliminary design stage, are derived from a regression analysis of the propeller open-water test results. The KD-cavitation chart is derived from the cavitation observation test results by choosing the local maximum lift coefficient and the local cavitation number as parameters. The cavity extent predicted by the KD-cavitation chart would be more accurate compared to that by an existing cavitation charts, such as the Burrll's cavitation chart, since the former is derived from the cavitation observation test results in a typical ship's wake, while the lather is derived from the test results in a uniform flow.

• 아시안잔디학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 연구는 국내 잔디 주 생산 단지인 전라남도 장성군 지역에 재배되고 있는 한국잔디의 형태적 다양성 평가 및 상기 지역에서 수집된 잔디의 생육속도 등 이용성을 평가해 보고자 수행되었다. 총 101개 개체를 수집하였다. 수집개체를 온실에 포트 상태로 생육시킨 후 형태적 특성을 조사하였다. 형태적 특성으로는 엽폭, 초장, 잎각도, 잎집 길이, 털 유무, 포복경 길이, 엽색 등의 변이를 비교하였으며, 특이성 개체 7개를 선발하였다. 생육속도를 조사하기 위해 한국잔디 기존 대조품종 8개와 국내 주 생산단지에서 수집된 계통 7개 그리고 육종계통 3개를 비교하였다. 장성징역 수집 잔디 101개체의 평균 엽폭은 3.4 mm로 나타났으며, 잎각도는 45.8도, 초장은 21.6 cm, 최하위 엽의 높이는 5.0 cm 그리고 엽장은 14.1 cm의 특성을 보였다. 피복속도 조사결과 CY6097, CY6069 등이 스프리그 식재 5개월 후 각각 70%, 68.3%의 피복률을 나타내었다. 가장 느린 생육속도를 보인 금잔디의 31.7% 대비 약 2배 빠른 피복속도였다. CY6069의 경우는 피복속도가 안양중지 60.0% 보다 빠르면서도 마디간 길이가 5.1 cm로 짧게 나타나 고품질 계통으로 가치가 있는 것으로 나타났다. 상기 특성 평가를 통해 잔디재배 주 생산단지인 장성 지역에서 생육속도가 빠르며, 고품질의 계통의 대표종을 선발할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.447-452
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• 2011

Propeller shall have high efficiency and improved aerodynamic characteristics to get the thru5t to fly at high speed for the Regional turboprop aircraft. That is way Clark-Y airfoil which is used to conventional turboprop aircraft propeller is selected as a blade airfoil. Adkins method is used for aerodynamic design and performance analysis with respect to the propeller design point. Adkins method is based on the vortex-blade element theory which design the propeller to satisfy the condition for minimum energy loss. propeller geometry is generated by varying chord length and pitch angle at design point of Regional turboprop aircraft. The propeller design results indicate that is evaluated to be properly constructed, through analysis of propeller aerodynamic characteristics using the Meshless method and MRF, SM method.