• 제목/요약/키워드: Guide Vane

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전치 가이드 베인 배치 및 형상에 따른 보일러 입구 온도분포의 수치해석 연구 (Numerical Simulation of Duct Flow about Shape and Arrangement of Inlet Guide Vane to Increase the Temperature Uniformity)

  • 이수윤;신승원
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1172-1177
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    • 2008
  • Diverging channel from gas burner exit to the inlet section of Heat Recovery Steam Generator (HRSG) has been re-designed for 1 MW steam supply and power generation system. Three different test geometries have been chosen for the numerical simulation. The existing design for 300 kW HRSG system (CASE B) has been improved by geometry and position changes of inlet guide vanes along with gas velocity entrance angle at the diverging channel inlet (CASE C). Both cases has been compared with the case where hot combustion gas is directly injected without any guide vanes (CASE A). Improved design shows overall uniform velocity and temperature distribution compared to existing design.

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가변 안내익을 이용한 터보팬 엔진 압축기의 서지 제어 (Surge Control of Turbofan Engine Compressor with the Variable Inlet Guide Vane)

  • 배경욱;김상조;한동인;민찬오;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.539-546
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    • 2013
  • 항공기용 터보팬 엔진에서 압축기 성능이 단 시간에 변화가 클 경우, 이를테면 항공기가 이륙하는 상황에서와 같이 엔진 회전속도(RPM)를 공회전(idle) 상태에서 최대로 증가 시킬 때, 항공기의 엔진 성능이 급격하게 변화하므로 압축기 내에서 서지현상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 서지현상 발생 방지를 그 목적으로 하였다. Simulink를 이용하여 특정 상황에서 압축기 내에 일어나는 동적 움직임을 모사하였다. 연료유량을 입력값으로 하고 그에 따른 RPM, 공기유량은 전달함수로 나타냈으며, NPSS를 통해서 획득한 압축기 성능 맵을 통해 서지마진을 출력하였다. 서지마진을 기준 값 10%와의 차이를 PD제어하여 IGV(Inlet Guide Vane)각을 변화시킴으로써 즉, VIGV를 이용하여 압축기 내의 서지라인과 운용점 사이의 마진을 증가시켜 서지현상이 발생하는 것을 방지하였다.

공기를 작동 유체로 하는 열다이오드의 열성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Thermal Performance of Air Filled Thermal Diode)

  • 박이동;장영근;황인주
    • 태양에너지
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    • 제17권2호
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    • pp.35-42
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    • 1997
  • 열다이오드란 유체의 밀도차에 기인한 대류에 의하여 일방향성 열전달이 주로 일어나며 역방향의 열전달은 미미하도록 고안된 장치이다. 본연구에서는 실용적인 측면에서 평행사변형 형상과 직사각형 형상을 조합하고 좌우에 수직 평판을 설치하였으며, 내부 안내판을 가진 공기식 열다이오드를 제작하여 천이 및 정상상태에 관한 연구를 하였다. 공급된 열속에 따른 $Gr^*$$1.11{\times}10^{10}{\sim}1.4{\times}10^{10}$ 사이에 존재하였고 전체 실험 과정에 있어서 $Gr^*$ 값은 ${\pm}3%$ 이내로 유지되었다. $Gr^*$의 증가에 따라 Nu값은 거의 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며 guide vane의 유무와 유동통로의 깊이(channel depth)에 따라서는 민감한 경향을 보였다. 경사각의 변화에 따라 온도상태가 무차원시간 $0.5{\sim}0.6$ 에서 나타나는 것으로 보아 시스템의 특성으로 본다.

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혼합 안내깃을 적용한 초음속 이젝터-디퓨져 시스템에 대한 연구 (Study of the Supersonic Ejector-Diffuser System with a Mixing Guide Vane)

  • ;;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.52-60
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    • 2013
  • 이젝터-디퓨져 시스템은 두 유동 사이의 순수전단운동을 통해 저압의 2차유동을 동반하여 고압의 주된 유동을 만들어 낸다. 일반적으로, 이젝터-디퓨져 시스템에서 유동장은 난류 혼합, 압축 효과로 인해 매우 복잡하게 되며, 저효율의 큰 문제점을 가지고 있다. 현재까지 이젝터 시스템의 성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 수행 되어 왔지만 만족스럽지 않은 실정이다. 본 연구에서는 이젝터 시스템의 성능향상을 위해 2차유동의 입구에 혼합 안내깃을 설치하였으며, CFD는 이젝터-디퓨져 시스템의 초음속 내부 유동을 모사하여 수행하였다. 얻어진 결과는 기존의 실험결과를 입증하였으며, 본 논문에서 혼합 안내깃 효과를 전압 손실, 유인비 및 압력회복에 대해서 논의되었다.

가변 입구 안내익이 있는 축류압축기의 성능예측 방법에 관한 연구 (A Study on the Performance Prediction Method for an Axial Compressor with Variable Inlet Guide Vane)

  • 김동현;김상조;김귀순;손창민;김유일;민성기
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구에서는 가변 입구 안내익이 있는 다단 축류압축기의 성능예측을 위하여 3차원 전산해석, 전산해석 결과를 이용한 단 축적법, 그리고 스케일 된 단 축적법의 3가지 해석 기법을 적용하였다. 이 방법들을 적용하여 구한 압축기 탈설계점 성능특성은 성능시험 결과와 비교하여 분석하였으며, 가변 입구 안내익 적용시의 성능해석을 수행하여 가변 효과를 살펴보았다. 성능해석은 상용 전산 유동해석 프로그램인 FLUENT $6.3^{TM}$ 과 NASA의 압축기 해석 코드를 이용하여 해석을 수행하였다.

가스터빈 공기량 조절에 따른 열병합발전 성능 변화 (The performance of combined heat and power plant according to gas turbine air mass flow rate change)

  • 김재훈;문승재
    • 플랜트 저널
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    • 제18권2호
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    • pp.32-40
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    • 2022
  • 본 연구에서는 부분부하 운전 시 가스터빈의 공기량 조절에 따른 열병합 발전의 운전데이터 변화를 알아보았다. 가스터빈 부분부하 80%시 시뮬레이션 한 결과 입구가이드베인을 최대 24% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 66.11 kg/s 감소, 배기가스 온도는 52℃ 상승시킬 수 있었다. 부분부하 90%는 입구가이드베인을 최대 12% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 33.33 kg/s 감소, 배기가스 온도는 23℃ 상승 시킬 수 있었다. 열부하 추종운전 시 부분 부하 80%에서 출력을 최대 5.68 MW 상승, 복합발전 효율을 0.73% 상승, 열병합발전 효율을 1.81% 상승 시킬 수 있었고, 부분부하 90%에서 출력을 최대 2.55 MW 상승, 복합발전 효율을 0.32% 상승, 열병합발전 효율을 0.72% 상승 시킬 수 있었다.

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끝벽의 형상이 터빈 노즐안내깃 캐스케이드내 3차원 유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Experimental Study on Effect of the Contoured Endwall on the Three-Dimensional Flow in a Turbine Nozzle Guide Vane Cascade)

  • 윤원남;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.514-519
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    • 2003
  • The objective of this study is to document the secondary flow and the total pressure loss distribution in the contoured endwall installed linear turbine nozzle guide vane cascade passage and to propose an appropriate contraction ratio of the contoured endwall which shows the best loss reduction among the simulated cases. In this study, three different contraction ratio of contoured endwalls have been tested. This study was performed by experimental method and when the contoured endwall has the contraction ratio of 0.17 on exit height the results showed the best loss reduction.

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실험 및 CFD에 의한 가이드베인 개도에 따른 소형 튜블러 수차의 성능특성 (Performance Characteristics of Small Tubular-type Hydroturbine according to the Guide Vane Opening Angle by Experiment and CFD)

  • 남상현;김유택;최영도;이영호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.44-49
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    • 2008
  • As the alternative energy, renewable energy should have been developing by many techniques, in order to substitute the fossil fuel which will be disappeared in the near future. One of the small hydropower generator, main concept of tubular turbine is based on using the different water pressure levels in pipe lines, energy which was initially wasted by using a reducing valve at the end of the pipeline, is collected by turbine in the hydro power generator. A propeller shaped hydro turbine has been used in order to use this renewable pressure energy in order to acquire basic design data of tubular type hydraulic turbine, output power, head, efficiency characteristics due to the guide vane opening angle are examined in detail. First, it ensures the reliance of CFD by that of compared with experiment data. After all, the results of performance characteristics of the CFD and experiment show to confirm the data that power, head and efficiency of less than 4%, 2% and 5% respectively. Moreover influences of pressure, tangential and axial velocity distributions on turbine performance are investigated.

수면관통형 터널 프로펠러의 성능해석을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance of a Surface Piercing Propeller in Tunnel)

  • 정성욱;이승희
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.294-303
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    • 2006
  • A surface piercing propeller (SPP) in tunnel has been proposed recently as a new propulsion system for a high speed air cavity ship. The purpose of the present study is to investigate the characteristics of the SPP in tunnel through a series of model tests. A model propulsion system is placed on a dummy body made of Acrylics. The tunnel is divided into two regions by a guide vane extending from the inlet to the center of the propeller shaft. Air has been supplied from an air nozzle placed at the bottom of the dummy body and the changes in propeller performances caused by the air flow are investigated. The measurements are done for open water and in-tunnel conditions, both for fully and partially submerged propeller. The influence of the guide vane configurations on the propeller performance is also studied. The experiments are performed at the variable pressure circulation water channel of Inha University

배연탈질 SCR 반응기내 유동균일 화를 위한 축소모형실험 및 전산해석 (Reduced Scale Model Experiments and Numerical Simulation for Flow Uniformity in de-NOx SCR Reactor)

  • 이인영;김동화;이정빈;류경옥
    • 한국대기환경학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.347-354
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    • 2001
  • SCR (Selective Catalytic Reduction) process is presently considered as one of the most effective techniques for removing nitric oxides from exhaust gases. In this study, based on the conceptually designed SCR reactor of 500 MW coal fired power plant. a reduced scale (1/20) SCR reactor model was made to analyze the flow pattern in front of catalyst layer according to the guide vane's design factors such as the number, interval, and angle of vanes. The results of the test were compared to those numerical simulation in order to assure the reliability of two methods. On the basis of our study. the critical Reynolds number (2.0$\times$ 10$^{5}$ ) was proposed for ensuring the similarity between the reduced scale model and the prototype of SCR reactor. Optimum design parameters of guide vanes were determined as follows, 4 vanes, the first vane angle of 93$^{\circ}$, and the vane intervals of 0.85 S/n, 1.05 S/n, 1.1 S/n, 1.0S/n, 1.0S/n (S: the distance of duct, n: the number of guide vanes). The excellent agreement between the results of the numerical simulation and the reduced scale model provides the validation of two methods for prediction of flow through SCR reactor.

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