• 제목/요약/키워드: High-Speed Propulsion

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Flexible Overhung Rotor의 제작 및 조립공정 개발 (Development of manufacturing and assembling processes for Flexible Overhung Rotor)

  • 이영섭;이정훈;김명섭;최민수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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    • pp.38-38
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    • 2000
  • 최근 개발되고 있는 고속회전기계들은 무게 절감과 성능을 높이기 위해 그 크기가 소형화되고, 높은 회전수를 갖는 경향이 있으며, 이로 인하여 기계의 운전속도가 회전체의 1차 굽힘 위험속도(Critical Speed) 이상에서 운전하는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 위험속도를 통과하는 고속회전기계 개발에 있어 가장 중요하게 고려되고 있는 회전체진동 문제는 정밀 제작 및 조립, 좋은 성능의 댐퍼 설계, 그리고 고속회전체 밸런싱 (High Speed Balancing) 작업등을 통하여 더 이상 회전기계 개발의 장애요인이 아닌 것으로 점차 인식되어 가고 있다.(중략)

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열차추진시스템에서 유도전동기의 속도제어를 위한 제어기 설계에 대한 연구-2 (A Study on the Design of Controller for Speed Control of the Induction Motor in the Train Propulsion System-2)

  • 이중호;김민석;이종우
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.166-172
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    • 2010
  • 현재 전기철도에서는 고성능 유도전동기를 사용하고 있어서 열차속도제어를 위해 벡터제어를 이용하고 있다. 또한 최근에 인버터와 제어이론의 개발로 인해 다양한 방법으로 유도전동기 제어가 가능하다. 현재 유도 전동기를 사용하는 철도차량은 교류전동기를 이용한 역행, 역상제동 및 회생제동 등이 가능하다. 따라서 다양한 방법을 적용하기 위해서는 모터블록과 유도전동기의 모델이 필요하다. 유도전동기의 제어 방법으로는 가변 전압운전, 가변주파수 운전을 통하여 유도전동기의 토크와 회전수를 제어한다. 철도차량 추진시스템은 많은 서브시스템을 가지고 있어 속도제어 성능을 해석하기가 매우 복잡하다. 본 논문에서는 유도전동기를 사용하는 철도차량 추진시스템을 대상으로 Matlab/Simulink를 이용한 속도제어 특성을 분석하였고, 일정시간에 부하에 대한 외란입력응답 특성을 해석하였다. 또한 철도차량 추진시스템의 속도제어 특성을 해석하기 위해 전류, 속도, 자속추정기 및 유도전동기 모델을 제시하였다.

Dynamic Performance Simulation of the Propulsion System for the CRW Type UAV Using $SIMULINK^{\circledR}$

  • Changduk Kong;Park, Jongha;Jayoung Ki
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.499-505
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    • 2004
  • A Propulsion System of the CRW(Canard Rotor Wing) type UAV(Unmanned Aerial Vehicle) was composed of the turbojet engine to generate the propulsive exhaust gas, and the duct system including straight bent ducts, tip-jet nozzles, a master valve and a variable main nozzle for three flight modes such as lift/landing mode, low speed transition flight mode and high speed forward flight mode. In this study, in order to operate safely the propulsion system, the dynamic Performance behavior of the system was modeled and simulated using the SIMULIN $K^{ }$, which is the user-friendly GUI type dynamic analysis tool provided by MATLA $B^{ }$. In the transient performance model, the inter-component volume model was used. The performance analysis using the developed models was performed at various flight condition, valve angle positions and fuel flow schedules, and these results could set the safe flight mode transition region to satisfy the inlet temperature overshoot limitation as well as the compressor surge margin. Performance analysis results using the SIMULIN $K^{ }$ performance program were compared with them using the commercial program GSP.m GSP.

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IPM 스위칭 소자를 적용한 AC 전동차 추진제어장치 (Converter/Inverter) 개발 (Development of AC Electric Vehicle Propulsion System (Converter/Inverter) using IPM Switching Device)

  • 노애숙;김태윤
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.233-240
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    • 2005
  • 본 논문은 현재까지 전적으로 수입에 의존하던 국내 교류 전동차용 추진제어장치(Converter/Inverter)를 대용량 IPM 스위칭 소자를 적용하여 개발된 시스템을 제안한다. 컨버터의 용량을 향상시키기 위해 2대의 PWM 컨버터를 병렬 운전하고 병렬 운전 시 각각의 컨버터 스위칭 각을 다르게 제어하여 고조파 함유를 줄였으며 DC-Link 단의 Beatless 제어를 수행하였다. VVVF 인버터 제어의 경우, 저속의 운전영역에서는 순시 토크 제어가 가능한 백터제어를 적용하고, 고속 운전 영역에서는 슬립 주파수제어를 적용하는 백터 제어와 스칼라 제어의 병용 제어기법을 제시하였다. 제시된 추진제어장치는 4대의 210kW 유도전동기를 이용하여 철도차량용 추진제어장치에 적용되는 관련 규격의 각종 시험을 통해 그 성능을 검증하였다.

고속 상륙돌격장갑차의 저항 및 추진 성능에 관한 수치 분석 (Numerical Analysis on the Resistance and Propulsion Performances of High-Speed Amphibious Assault Vehicles)

  • 김태형
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.84-98
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    • 2021
  • The hydrodynamic characteristics of amphibious assault vehicles are investigated using commercial CFD code, STAR-CCM+. Resistance performances of a displacement-type vehicle and a semi-planing type vehicle are analyzed in calm water. The self-propelled model is also computed for the semi-planing type vehicle. All computations are performed using an overset mesh system and a RANS based flow-solver coupled with a two-degree of freedom equations of motion. A moving reference frame is applied to simulate revolutions of impeller blades for a waterjet propulsion system. Grid dependency tests are performed to evaluate discretization errors for the mesh systems. The numerical analysis results are compared with the experimental results obtained from model tests. It is shown that RANS is capable of investigating the resistance and self-propulsion characteristics of high-speed amphibious assault vehicles. It is also found that a fully covered side skirt, which is covering tracks, reduces resistance and stern trim, besides increasing propulsive efficiency.

SIMULINK를 이용한 CRW-type UAV 추진시스템의 동적 성능 모사에 관한 연구 (Dynamic Performance Simulation of the Propulsion System for the CRW-Type UAV Using SIMULINK)

  • 공창덕;박종하
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.76-83
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    • 2004
  • CRW Tyre UAV 추진시스템은 수직으로 이착륙이 가능하고 고정익으로 고속 전진 비행이 가능한 개념으로 설계되었다. 이를 위해 추진시스템은 이착륙 시에는 로터를 구동시켜 수직으로 비행하고 고속 비행 시에는 로터를 정지시켜 날개로 사용하고 가스발생기에서 생성된 가스를 주 노즐로 분사하여 본래의 제트엔진으로 사용한다. ICV방법과 SIMULINK를 이용하여 천이 성능 해석을 수행하였다. 연료유량은 터빈 입구온도의 스텝과 과온 현상을 피하기 위해 램프 증가를 하였고 이에 따른 추력의 변화와 터빈 입구온도의 변화를 살펴보았다.

고속 비행체 연료공급 및 냉각계통 예비 열설계 (Preliminary Thermal Sizing of Fuel Supply and Cooling System for High-speed Vehicles)

  • 최세영;박수용;최현경;김준태;정해승;박정배
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.97-104
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    • 2014
  • 고속 비행체에 연료를 공급하고, 내/외부의 열부하를 처리하기 위한 연료공급 및 냉각계통의 예비 열설계를 수행하였다. 이를 위해 임의의 임무형상에 대한 해석모델을 구성하고 성능해석을 진행하였다. 산출된 연료소모율과 내부의 유동 상태량을 이용하여 시스템의 각부 경계조건에 대한 열부하량을 계산하고 검증하였다. 이를 연료의 흡열반응을 이용한 시스템의 냉각성능과 비교하여 설계 요구조건을 충족시키는 것을 확인하였다.

초고속 비행체 항력 감소를 위한 플라즈마 분사장치에 대한 예비 결과 (Preliminary Results on Plasma Counterflow Jets for Drag Reduction of a High Speed Vehicle)

  • 강승원;최종인;이재청;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.101-112
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    • 2016
  • 초음속 비행체의 항력 감소 기초 실험을 위한 플라즈마 분사장치의 특성에 대해 분석하였다. 플라즈마 종류는 고압에서 발생이 가능한 열 플라즈마가 적합하다. 열 플라즈마를 발생하기 위해 플라즈마 토치를 사용한다. 플라즈마 토치는 고압 고속 분사가 가능하기 때문에 플라즈마 분사 제트에 적합한 플라즈마 발생장치이다. 본 연구에서는 확보한 플라즈마 토치에 대해 분석 및 정리하였고 기초 연구를 수행하였다. 그 결과 플라즈마 제트 발생의 주요 변수로는 플라즈마 토치의 전극 간격과 공급 기체의 압력으로 고려되었다.

Steady-State/Transient Performance Simulation of the Propulsion System for the Canard Rotor Wing UAV during Flight Mode Transition

  • Kong, Changduk;Kang, Myoungcheol;Ki, Jayoung
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.513-520
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    • 2004
  • A steady-state/transient performance simulation model was newly developed for the propulsion system of the CRW (Canard Rotor Wing) type UAV (Unmanned Aerial Vehicle) during flight mode transition. The CRW type UAV has a new concept RPV (Remotely Piloted Vehicle) which can fly at two flight modes such as the take-off/landing and low speed forward flight mode using the rotary wing driven by engine bypass exhaust gas and the high speed forward flight mode using the stopped wing and main engine thrust. The propulsion system of the CRW type UAV consists of the main engine system and the duct system. The flight vehicle may generally select a proper type and specific engine with acceptable thrust level to meet the flight mission in the propulsion system design phase. In this study, a turbojet engine with one spool was selected by decision of the vehicle system designer, and the duct system is composed of main duct, rotor duct, master valve, rotor tip-jet nozzles, and variable area main nozzle. In order to establish the safe flight mode transition region of the propulsion system, steady-state and transient performance simulation should be needed. Using this simulation model, the optimal fuel flow schedules were obtained to keep the proper surge margin and the turbine inlet temperature limitation through steady-state and transient performance estimation. Furthermore, these analysis results will be used to the control optimization of the propulsion system, later. In the transient performance model, ICV (Inter-Component Volume) model was used. The performance analysis using the developed models was performed at various flight conditions and fuel flow schedules, and these results could set the safe flight mode transition region to satisfy the turbine inlet temperature overshoot limitation as well as the compressor surge margin. Because the engine performance simulation results without the duct system were well agreed with the engine manufacturer's data and the analysis results using a commercial program, it was confirmed that the validity of the proposed performance model was verified. However, the propulsion system performance model including the duct system will be compared with experimental measuring data, later.

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초장축 고속선의 추진축계 배치에 관한 연구 (A study on the shaft alignment concerning long shaft for high speed vessel)

  • 이재웅;오주원;김용철;이상수;김정렬
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.175-175
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    • 2012
  • Proper shaft alignment is one of the most important actions during the design of the propulsion system. The stiffness of recently designed marine propulsion shafting has been increasing remarkably, whereas hull structures have become more likely to deform as a result of optimized design of the scantlings and the high tensile steel. Therefore, to obtain the optimum status in shafting alignment at the design stage, it is strongly recommended that the change of bearing reaction force depending on ballast/load condition, the bending moment force occurred by propeller thrust, elastic deformation of bearing occurred by vertical load of shaft mass and etc., should be considered. This paper dealing with introduction of shaft alignment concerning long shaft for high speed vessel and review its reliability evaluation theoretically.

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