• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2076-2082
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• 2003

A cross-flow fan is widely used on many industrial fields: mining industry, automobile and home appliances, etc. The design point of the cross-flow fan is generally based on the region within low static pressure and high flow rate. It relatively makes high dynamic pressure at low speed because a working fluid passes through an impeller blade twice. However, it has low static pressure efficiency between 30% and 40% because of relative high impact loss. Recently, in the air-conditioning systems, the operating behaviors at the off-design points are highly regarded to broaden the application area for various air-cooling loads. Especially, at the lower flow rate, there exists a rapid pressure head reduction, a noise increase and an irregular flow field against a rearguider as a scroll of centrifugal fan. Numerical analyses are carried out for investigating the flow characteristics in a cross-flow fan including the impeller, the rearguider and the stabilizer. Especially, various types of rearguiders are estimated by numerical and experimental methods to insure the stable operation in the region of lower flow rate. Numerical domains are discretized by hexahedral cells. Three-dimensional, unsteady governing equations are solved using FVM, PISO algorithm, sliding grid system and standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model. ASHRAE standard fan tester is also used to estimate the performance of the modeled crossflow fan.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.30-36
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• 2008

Axial fan without static blades requires the duct as a guidance for unskewed inflows. This work examined the geometric effects of a duct guided the in and out flows through an impeller. The present methodologies are computational predictions with parallel work by experimental validation. Several different positions of a rotor in a duct are proposed for plausible models of a rotor inside a duct. The optimum axial position of an impeller in a duct is found at the #4 model where the impeller lies on the inlet edge of a circular duct. The model shows a wider inlet area. The result of computational prediction is in good agreement with experiment measurement.

• 동력기계공학회지
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• 제17권3호
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• pp.35-43
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• 2013

Generally, the chassis of an indoor RAC is composed of a rear-guider and a stabilizer. The aerodynamic performance of a cross-flow fan is strongly influenced by the various design factors of the chassis of an indoor RAC. The purpose of this paper is to select the optimum design factors through the aerodynamic performance of a cross-flow fan. The design factors are the leading angle of a rear-guider (${\theta}_1$), a stabilizer setup angle(${\theta}_2$), a rear-guider clearance(${\epsilon}_1$), and a stabilizer clearance(${\epsilon}_2$), respectively. As a result, the optimum design factors of an indoor RAC can be presented as a combination of ${\theta}_1=33^{\circ}$, ${\theta}_2=55^{\circ}$, ${\epsilon}_1=6{\sim}8mm$, and ${\epsilon}_2=7mm$ through the analysis of a static pressure coefficient and a static pressure efficiency.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권6호
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• pp.761-768
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• 1999

This paper is studied to find the optimum condition of double-inlet Sirocco fan installed in an indoor PAC for low noise operation by the Taguchi method. The goal of this study is to obtain the best combination of each control factor which results in a desired flowrate of Sirocco fan with minimum variability. In this study, the parameter design of the Taguchi method is adopted for robust design by the dynamic characteristic analysis using orthogonal arrays and S/N ratios. The flowrate measurements are conducted by using a multiple-nozzle-type fan tester according to the orthogonal array L9($3^4$). The results of this study can be summarized as follows ; (i) The optimum condition of control factor is a set of where A is an inner to outer diameter ratio($D_1/D_2$), B is a width to outer diameter ratio($L/D_2$), C is a blade attachment angle(${\theta}$) and D is a number of blade(Z), (ii) The flowrate under the optimum condition satisfies the equation $y=0.0384{\cdot}M$ where M is a signal factor, namely number of revolution. The flowrate performance improves about 7.3% more largely as compared with the current condition, which results in about 35RPM reduction of number of revolution for the target flowrate $18.5m^3/min$, and (iii) The sensitivity analysis shows that the major factors in contribution to flowrate performance are A, B, and D ; the percentage contributions of each control factor are 44.01%(Z), 26.77%($D_1/D_2$) and 20.42%($L/D_2$).

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.515-523
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• 2020

본 연구의 목표는 냉장고 기계실 냉각용 축류팬을 대상으로 익렬 분석법과 표면 돌기 형상을 이용하여 유량과 소음 성능을 향상시키는 것이다. 먼저 기존 팬 시스템의 유동 및 소음 성능을 팬 성능 시험기와 무향실에서 실험적으로 평가하였다. 다음으로 전산유체역학과 Ffowcs-Williams and Hawkings(FW-H) 방정식을 연계한 수치해석을 이용하여 유량과 소음 성능을 예측하였으며 실험 결과와의 비교를 통해 그 유효성을 검증하였다. 검증된 수치해석기법을 기반으로 유량 성능을 향상시키기 위하여 기존 팬으로부터 추출된 익형들로 구성한 2차원 익렬의 유동 성능 분석을 수행하고 양항비를 최대화할 수 있는 피치각을 도출하였다. 최적 피치각이 적용된 축류팬의 수치해석을 실시하여 향상된 유량 성능을 확인하였다. 향상된 유량 성능을 바탕으로 추가적인 소음 성능을 개선하기 위해 표면 돌기 형상을 팬 압력면에 적용한 팬 날개를 도출하였으며 수치적으로 유동 소음의 저감을 확인하였다. 마지막으로 유량 및 소음 성능 개선 축류팬을 제작하여 검증 실험을 통해 유량 및 소음 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.125-132
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• 2009

본 연구는 자동화재탐지설비의 신뢰도 증진 및 국민의 안전 확보를 위한 정밀한 점검기구의 개발에 기여하기 위해 현장에 설치되어 있는 연기감지기를 검정기술기준과 동일한 시험내용으로 현장에서 성능 시험을 실시할 수 있는 시험기를 개발하고자 하였다. 그 결과 연기발생원으로 종이를 사용하고 히터를 40초 이내에 $400^{\circ}C$로 가열하여 시험이 가능하며, 광전식 연기감지센서를 통해 0~25%/m 연기농도의 측정 및 제어와 Fan의 rpm조절로 20~40cm/sec의 일정풍속 제어가 가능한 현장에서 좀 더 표준화되고 정밀한 성능시험이 가능한 휴대용 연기감도시험기를 개발하였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.7-15
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• 2023

최근 차량 내 공기 질에 대한 관심이 증가함에 따라 공기 질 측정을 위한 미세먼지 감지 센서의 사용이 보편화되고 있다. 차량 내 에어컨 시스템에 설치되는 미세먼지 감지 센서 내에는 센서에 직접적으로 먼지가 가라앉지 않도록 하기 위한 축류팬이 삽입되어 있다. 센서 작동 시 축류팬의 회전으로 인한 유동 소음은 미세먼지 감지 센서의 주요 소음원으로 작용한다. 차량의 전동화가 급격화가 진행되면서 이러한 유동소음은 미세먼지센서의 제품 경쟁력의 하나로 인식되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미세먼지센서용 소형 축류팬의 유동 성능을 개선하여 동일 유량에서 소음을 점감하였다. 먼저 대상 소형 축류팬의 공기역학적 성능을 분석하기 위해 약 2000만 개의 격자로 구성된 가상 팬 성능시험기를 구축하였다. 또한, 유량의 정확한 예측 뿐만 아니라 유동소음의 직접 계산을 위하여 압축성 대와류모사법을 사용하여 유동장을 모사하였다. 수치방법의 유효성은 예측결과와 실험 결과와의 비교를 통하여 확인하였다. 유효성이 검증된 수치 기법을 이용하여 피치각이 유동 성능에 미치는 영향을 분석하였고, 유량을 최대화할 수 있는 피치각을 도출하였다. 최적 피치각을 적용한 축류팬을 사용했을 때 유량은 8.1 % 증가하고 동일 유량에서 소음이 0.8 dBA 감소함을 확인하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1167-1171
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• 2008

The flow and thermal performance of the skiving and louver fin type heat sinks for the cooling system of the small LED projector were experimentally evaluated. A small fan tester based on AMCA standards was used to control and measure the air flow rate into the heat sink. Three heat blocks were used to simulate the heat and light sources(red, green and blue) of the small LED projector. We measured the pressure drop, temperatures and input power at the specific air flow rate and discussed those results. As a result, it is found that the louver fin type heat sink has higher pressure drop and lower thermal resistance than the skiving type. From the comparison of the temperature of the heat block between skiving and louver fin type, the louver fin type heat sink was found to be more suitable for cooling the high power heat source than skiving type. The thermal performance of the fan-sink(louver fin type) system was discussed with the picture taken by a thermal video.

• 한국음향학회지
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• 제36권6호
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• pp.371-377
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• 2017

에어컨의 성능은 분리형 실외기의 냉각 성능과 밀접한 관련이 있으며, 그에 따라 대다수의 관련 선행 연구에서는 실외기 내부 축류팬의 단독 성능에 대한 연구를 진행하였다. 하지만 축류팬을 제외한 실외기 내부 여러 구성요소의 영향에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 여러 요소 중 팬 오리피스가 실외기 유동 성능에 미치는 영향을 수치적으로 분석하였다. 고정밀 유동장 해석을 위해 약 1800만 개의 격자로 구성된 가상 팬 테스터를 개발하고, V-LES의 일종인 비정상 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식을 CFD(Computational Fluid Dynamics) 기법에 기초하여 해석하였다. 수치 해석의 유효성을 확인하기 위해서 실험을 통해 측정한 실외기 시스템의 P-Q 곡선을 가상 팬 테스터를 사용한 수치 해석 결과와 비교하였다. 유효성을 검증한 수치 기법을 이용하여 실외기 유량 성능을 최대화할 수 있는 오리피스 형상 최적 설계를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 논문은 KM-SAM 다기능레이더용 축류형 송풍기에 대한 국산화 개발 내용을 서술하고 있다. KM-SAM 다기능레이더는 중/저고도 위협표적을 탐지 및 추적하는 핵심 장비로 지속적인 외부 환경의 영향을 받는다. 이러한 장비의 원활한 운용을 위해서는 내부 온도 및 습기를 조절하는 송풍기가 필수적이며, 현재까지 다기능레이더용 송풍기는 전량 해외업체 수입에 의존하고 있다. 이러한 문제점 해결을 위해 국산화 개발 연구가 제안되었으며, 국산화 개발은 원제작사와 체계장비 규격 등 관련 기술자료 검토를 통한 요구도 분석, 시제품 설계, 성능시험 및 환경시험을 통한 설계요구조건 검증 등을 포함한다. 송풍기는 가이드 베인이 있는 축류형 팬으로 구성되고 모터는 최대 970 CFM의 풍량과 4.8 IWG 풍압을 발생하도록 제작되었다. 또한 신뢰성 있는 데이터 획득을 위해 AC 전원 공급기, 팬 성능시험기 및 데이터 수집 장비를 구축하여 시험평가를 수행하였으며, 시제품 모두 수입품 대비 동등수준 이상의 설계 요구도 검증이 이루어졌다.