• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.149-152
• /
• 2010

75톤급 개방형 액체로켓엔진에 장착되는 터보펌프의 초음속 충동형 터빈의 로터 전방 두께에 따른 성능 특성 변화의 시험적 연구를 수행하였다. 75톤 터빈 시험에서는 로터 두께 대 피치비가 30톤 로터 대비 각각 1.9배와 1.4배인 로터의 성능을 비교하였다. 시험 결과 로터 두께가 상대적으로 작은 로터의 설계 상사점 효율이 1.5% 상승하였고, 동일 회전수에서 최대 효율이 나타나는 압력비도 증가하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.235-240
• /
• 2004

This paper deals with the performance analysis of impulse turbine for owe type wave energy conversion device. Numerical analysis was performed using a commercially-available software FLUENT. This parametric study includes the variation of the setting angle of guide vane. Since parametric study at various flaw coefficients requires tremendous amounts of computing time, two-dimensional cascade flaw approximation was employed to find out optimum principal particulars in rather simple manner. Full three-dimensional calculation was also performed for several cases to confirm the validity of two-dimensional approach. Results were compared to other experimental data, for instance Setoguchi et al (2001)'s extensive set of data, and found to be well demonstrating the usefulness of 2-D analysis. Advantages and disadvantages of each method were also evaluated.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.81-86
• /
• 2003

This paper deals with the performance analysis and design of impulse turbine for OWC type wave energy plant. Numerical analysis was performed using a commercially-available software FLUENT. This parametric study includes the variation of several important parameters such as the number and shape of blades, hub ratio and tip clearance. Since parametric study at various flow coefficients requires considerable amount of computing tim, two-dimensional analysis was employed to find out optimum principal particulars in rather simple manner. Full three-dimensional calculation was also performed for several test cases to confirm the validity of two-dimensional approach. Up to the present stage, tentative result is well demonstrating the usefulness of 2-D analysis.

• 한국해양공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.1-6
• /
• 2004

This paper deals with the performance analysis and design of impulse turbine for owe type wave energy plant. Numerical analysis is performed using a commercial software FLUENT. This parametric study includes the variation of several important parameters, such as the number and shape of blades, hub ratio, and tip clearance. Since parametric study at various flow coefficients requires a considerable amount of computing time, two-dimensional analysis is employed to find out optimum principal particulars. Full three-dimensional calculations are also performed for several test cases, in order to confirm the validity of the two-dimensional approach. Up to the present stage, tentative results are demonstrated the usefulness of 2-D analysis.

• 한국해양공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.1-7
• /
• 2004

This paper deals with the performance analysis of the impulse turbine for a owe type wave energy conversion device. Numerical analysis was performed using the commercially-available software FLUENT. This parametric study includes variation of the setting angle of the guide vane. Since parametric study at various flow coefficients requires a tremendous amount of computing time, two-dimensional cascade flow approximation was employed to determine the optimum principal particulars in a rather simple manner. A Full three-dimensional calculation was also performed for several cases to confirm the validity of the two-dimensional approach. Results were compared to other experimental data, such as Setoguchi et al. (2001)'s extensive set of data, and found that the usefulness of 2-D analysis was well demonstrated. The advantages of each method were also evaluated.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.845-852
• /
• 2007

OWE형 파력발전장치는 해수면의 승강운동을 공기실 내의 공기 흐름으로 전환하고 이를 터빈의 구동력으로 사용하는 발전장치이다. 파랑에너지가, 터빈으로 유입되는 공기에너지로 전환하도록 하는 공기실의 내부 수위의 주기적 변동은 상하대칭이 이루어지지 않고, 공기실 내 공기 유동의 압축과 팽창 과정에서 유량차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이를 이용하여 보다 많은 유량을 임펄스터빈의 압력면으로 유도하여 날개의 압력면과 흡입면의 압력차를 크게 하는 Staggered Blade의 적용에 대해 검토하고 그에 대한 성능 해석을 수행하였다. 터빈의 압력면으로의 공기 흐름을 제어하기 위해 Self-Pitched Blade(가변 피치 날개)를 제안하였고, 이러한 유량차를 토대로 동 조건에서 최대의 발전량과 최고 효율의 터빈을 설계하고자 하는데 그 목적이 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
• /
• pp.561-565
• /
• 2009

초음속 충동형 터빈의 성능에 관해 시험적 방법으로 고찰하였다. 초음속 충동형 터빈은 고온, 고압의 연소가스로 구동되나, 연구원 내의 시험장치 한계 및 위험성으로 인해 고압의 공기를 이용하여 상사점에 대한 성능 시험을 수행하여 실매질 시험시의 터빈 성능을 예측하였다. 실제 연소가스로 구동되는 노즐 면적을 가지는 본품용 터빈 시험기를 공기로 구동시킬 경우 상사 조건을 정확히 맞추기는 어렵다. 그러므로 두 가지 상사 조건 시험을 통해 실제 설계점은 두 가지 상사점 사이에 존재하며 이 설계점은 공기의 물성치에 맞게 계산된 노즐 면적을 가지는 시험용 터빈 시험기를 통해 예측된 상사점과 비슷한 구간에 있음을 나타내었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제17권11호
• /
• pp.1767-1774
• /
• 2003

The objective of this paper is to present the performance comparison of the impulse turbines for different diameters. In the study, the investigation has been performed experimentally by model testing for some diameters, especially 0.3 m and 0.6 m. The experiment was performed for Reynolds number range of 0.17 ${\times}$ 10$\^$5/ -1.09 ${\times}$ 10$\^$5/ and for different values of hub-to-tip ratio ν ranging from 0.6 to 0.85. As a result, it was found that the critical Reynolds number is to be around 0.5 ${\times}$ 10$\^$5/ for ν=0.6 and 0.4 ${\times}$ 10$\^$5/ for ν=0.7. For the hub-to-tip ratio, the optimum value is 0.7 when the turbine is operated at lower Reynolds number. However, its value seems to be 0.6 at higher Reynolds number in the tested range.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.99-106
• /
• 2003

본 논문에서는 액체추진로켓용 터보펌프내 초음속 충동형 터빈의 공력성능 향상을 위해 기하학적 설계변수를 수치적으로 연구하였다. 터빈의 기하학적 설계변수는 아랫면, 윗면 원호반경, 입사각, 익단두께로 설정, 적절한 구속조건을 도입하였고 목적함수로는 최대파워를 채택하였다. 목적함수를 얻기 위해 2-D Navier-Stokes 방정식과 Chien의 k-$\varepsilon$ 난류 모델링을 수치적으로 계산하였다. 초기모델에서 이형 중앙부에 흐름박리를 볼 수 있었으나 개선된 익형에서 흐름박리는 제거되었다. 본 연구를 통해 약 3.2 %의 축 파워가 증대되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.297-301
• /
• 2007

초음속 충동형 터빈과 같이 종횡비가 작은 경우 로터 익형은 반경방향으로 동일한 단면을 갖는 형태로 구현된다. 이 경우 터빈 로터는 터빈 동익의 프로파일 직경에 따라 설계에서 의도하지 않은 유로면적분포와 터빈 성능의 차이를 보인다. 본 연구에서는 터빈 동익 프로파일을 정의하는 직경이 터빈 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 3개의 다른 위치에서 정의된 터빈 로터에 대한 유동해석을 수행하고 결과를 고찰하였다. 계산 결과 팁에서 단면이 정의된 경우 설계에서 의도한 유로면적 변화를 보이며 다른 프로파일 직경에서 정의된 터빈에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.