• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.17-24
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• 2007

This paper presents the design procedure of a vertical wind turbine named jet-wheel-turbo turbine and the numerical and experimental verifications. The design parameters such as the rotor inlet angle, the diameter-to-hub ratio, the inlet guide outlet angle and the solidity were optimized to maximize the energy transfer, and to further increase the turbine efficiency by applying the side guide vane and the side opening to the rotor. The maximum power coefficient of 0.59, which is much higher than the ever-designed three-bladed horizontal turbines, was experimentally obtained when the optimal inlet- and side-guide vanes were installed and both sides of the rotor were 80% opened. The maximum power coefficients occur at the tip speed ratio ranging between 0.6 and 0.7. This vertical-axis turbine model can be applied to the large-scale power generation system with the speed and torque control algorithm for the specified wind characteristics.

• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.23-32
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• 2012

본 연구에서는 가변 안내익과 가변 정익을 가진 압축기가 적용된 소형 터보팬엔진의 통합성능해석법에 대한 연구를 수행하였다. 통합해석을 위해 Isight를 이용하여 엔진성능해석프로그램(NPSS)과 압축기탈 설계점 성능프로그램(STGSTK)을 연계하여 해석할 수 있는 절차 및 연계프로그램을 구축하였다. 각각의 해석프로그램은 실험데이터와 비교하여 타당성을 검증하였다. 이러한 통합 해석법을 적용한 결과 탈설계점에서 요구되는 서지마진을 가지는 가변시스템의 작동 조건을 예측할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.75-81
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• 2011

The turbo blowers having large power capacity are generally composed of the variable inlet guide vane, the impeller and the variable diffuser. In the present study, the effect of the stagger angles on the aerodynamic performances has been investigated by CFD methods. The design specifications of the reference model having 400kW power were given as 7.43kg/s of mass flow rate, 1.66 of pressure ratio with 12000rpm of impeller rotating speed. As the first simulation parameter, the diffuser vane angle was varied in the range of ${\pm}$20 degree from the initial-design point. The inlet guide vane angles, as the second one, was changed in the range of ${\pm}$40 degree from the initial-design point. The commercial Navier-Stokes solver, ANSYS-CFX, was applied to solve the three-dimensional unsteady flow fields inside the turbo blower. Through the numerical results, the desirable setting angles were proposed to fit the best performance to the variation of the operating conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.519-525
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• 2016

펌프 성능 관점에서 바라보면 회전날개의 충격손실을 최소화하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 회전날개의 충격손실에 직접적으로 영향을 미치는 흡입 케이싱 내에 설치되는 안내깃의 형상 및 설치 각 변화가 축류 펌프의 성능에 미치는 효과를 수치 해석 방법을 통해 살펴보았다. 그리고 주어진 운전조건에서 흡입 케이싱 내에 설치되는 안내깃의 최적형상 및 설치 각을 최적화 기법을 사용하여 최적화하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.182-186
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• 2011

Ejector-diffuser system has long been used in many diverse fields of engineering applications and it has advantages over other fluid machinery, because of no moving parts and structural simplicity. This system makes use of high-pressure primary stream to entrain the low-pressure secondary stream through pure shear actions between two streams. In general, the flow field in the ejector-diffuser system is highly complicated due to turbulent mixing, compressibility effects and sometimes flow unsteadiness. A fatal drawback of the ejector system is in its low efficiency. Many works have been done to improve the performance of the ejector system, but not yet satisfactory, compared with that of other fluid machinery. In the present study, a mixing guide vane was installed at the inlet of the secondary stream for the purpose of the performance improvement of the ejector system. A CFD method has been applied to simulate the supersonic flows inside the ejector-diffuser system. The present results obtained were validated with existing experimental data. The mixing guide vane effects are discussed in terms of the entrainment ratio, total pressure loss as well as pressure recovery.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.41-46
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• 2011

This study investigated the changes in performance and operating characteristics of an F-class gas turbine according to the change of working fluid from air to carbon dioxide. The revised gas turbine is the topping cycle of the semi-closed oxy-fuel combustion combined cycle. With the same turbine inlet temperature, the $CO_2$ gas turbine is expected to produce about 85% more power. The main contributor is the greater compressor mass flow and the added oxygen flow for the combustion. Compressor pressure ratio increases about 50%. However, the gas turbine efficiency reduces about 10 %. Modulation of inlet guide vane to reduce the compressor inlet mass flow, the major purpose of which is to reduce the compressor inlet Mach number, was also performed.

• 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.

• 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.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1211-1214
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• 2004

In this paper, we propose to use variable inlet guide vane as a means of active surge control to solve above problems. There is some advantage. For example, since the inlet guide vanes are already present in POSCO, no additional actuation device is required. We can collect all data easily which is related to the test and can simulate new model using our compressors. We can obtain the result that blow-off valve is opened less 5% and can operate air compressor automatically and more efficiently. Through a simulation example, the effectiveness of the proposed schemes is illustrated.