• 제목/요약/키워드: Linear engine

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디젤 기관(機關)의 계통식별(系統識別) -시뮬레이션 연구- (System Identification of a Diesel Engine -Simulation Study-)

  • 조한근;리차드 스미스;스티브 말리
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권4호
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    • pp.281-289
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    • 1990
  • A frequency-domain, system-identification method using a binary multifrequency signal was developed to find the transfer function between smoke intensity and throttle position in a diesel engine. This paper describes the simulation study performed to test the identification method developed. With an assumption of a diesel operation in a limited region about the normal operating state, the linear theory was adopted. Because that air fuel ratio is one of the most important operating variables causing smoke production in diesel combustion, single-input and single-output model was adopted.

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무인 항공기 터보 제트 엔진의 서지와 회전 속도 제어 (Surge and Rotating Speed Control for Unmanned Aircraft Turbo-jet Engine)

  • 지민석;홍교영;이강웅
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.319-326
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    • 2006
  • 본 논문에서는 연료 유량만을 제어 입력으로 하는 터보제트 엔진 제어기를 제안한다. 퍼지 기반 제어기는 무인 항공기의 가감속시 서지와 flame-out 현상이 발생되지 않도록 효율적으로 제어 입력을 생성하며, 항공기 기동시 빠른 가감속 특성을 보이며, 동작점이 서지라인과 flame-out라인 사이에 존재하도록 설계되었다. 엔진 회전 속도와 서지 여유가 퍼지 입력 변수가 되고, 신속하고 안전하게 항공기가 원하는 회전속도로 수렴할 수 있도록 제어기를 설계한다. 제안된 제어기의 성능확인을 위해 MATLAB을 사용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, DYGABCD 프로그램을 사용하여 생성된 선형 엔진 모델에 적용하여 성능을 입증하였다.

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액체 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응 및 막냉각 효과 (Effects of Finite-Rate Chemistry and Film Cooling on Linear Combustion-Stability Limit in Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;김홍집;허환일;박이선;문윤완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.75-81
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    • 2006
  • 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응의 열적 효과와 막냉각 효과를 조사하였다. 안정한계를 평가하기위해 3차원 연소실에서 유한화학반응을 채택한 반응 유동장 계산으로부터 구한 유동변수들을 사용하였다. 주요 유동변수들의 값은 유한화학반응 모델의 채택으로 인해 상당히 달라졌으며 결과적으로 안정한계도 수정되었다. 유한화학반응은 열적 관점에서 안정성 향상에 기여함을 알았다. 또한 막냉각을 한 경우, 안정성 경향이 향상됨을 알 수 있었다.

가스터빈 엔진용 공기터빈 시동기 성능에 관한 실험적 연구 (Experimental Research on the Performance of Air Turbine Starter for Gas Turbine Engines)

  • 김춘택;양인영;차봉준
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.27-32
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    • 2012
  • Gas turbines for an aircraft have the start and restart capabilities within their flight envelop. It is an important item for engine qualification and substantiated with the test. Experimental investigations were carried out to find the relation between the corrected torque and the corrected rotating speed of an air turbine starter in this study. A dedicated air supply system for the air turbine starter and a special device to measure the torque and the rotating speed of the air turbine starter were developed and installed at the altitude engine test facility in Korea Aerospace Research Institute. Experimental results show that the relations between the corrected torque and the corrected rotating speed of the air turbine starter are linear and the inlet temperature and pressure conditions for the air turbine starter were found out to provide minimum required torque for the engine qualification test at various altitude. The start and restart tests for the currently developing engine were successfully performed using this experimental results.

무인 항공기용 터보 제트 엔진의 PI-구조 퍼지 추론 제어기 설계 (Design of PI-type Fuzzy Logic Controller for a Turbojet Engine of Unmanned Aircraft)

  • 지민석;모은종;이강웅
    • 한국항행학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.34-40
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    • 2005
  • 본 논문에서는 퍼지-PI 제어 알고리즘을 이용하는 무인 항공기용 터보제트 엔진 제어기를 제안한다. 터보제트 엔진의 가감속시 서지와 flame-out 현상을 방지하기 위해 연료 유량 제어 입력을 퍼지-PI 제어기로 생성한다. 가속도 오차의 로그함수를 사용하여 퍼지 추론 규칙을 만듦으로써 추종오차를 줄이도록 하였다. 제안된 제어기의 성능확인을 위한 컴퓨터 시뮬레이션은 선형 엔진 모델에 적용하였으며 엔진 출력이 기준 가감속 명령에 잘 추종함을 보였다.

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리니어 엔코더를 이용한 선박 엔진용 무선 크랭크 샤프트 디플렉션 검사 장치 개발 (Development of Wireless Device for Inspecting Crankshaft Deflection Using Linear Encoder)

  • 김장규;이민철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.104-111
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    • 2009
  • A ship engine operator should compensate the crankshaft assembly of ship engine after inspecting crankshaft deflection error in the crank throw regularly to avoid engine vibration and abrasions. In the previous method, the operator enters the bed plate and measures crankshaft deflection using dial gauge on rotating crankshaft manually. However, this method can cause dangerous situation to the operator as well as uncomfortable in an inferior environment. In order to solve the problems, this paper studies the method which makes the operator measure the error outside of the bed plate. In this paper, it is suggested that BlueTooth wireless communication transfers the error data to the outer standing operator with digitalized crankshaft deflection inspection device developed in this paper. So, the wireless measurement system is developed and applied to a medium-speed marine engine through size-miniaturization. After applying test, the developed inspection device showed that it provides much safe and ease inspection method. Furthermore, in the result, the measuring accuracy is more improved.

개방형 액체로켓엔진의 추력제어를 위한 최적출력 추종제어 시뮬레이션 (Optimal Output Tracking Control Simulation for Thrust Control of an Open-cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 차지형;조우성;고상호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.52-60
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    • 2020
  • 본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

Numerical simulation of the unsteady flowfield in complete propulsion systems

  • Ferlauto, Michele;Marsilio, Roberto
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제5권3호
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    • pp.349-362
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    • 2018
  • A non-linear numerical simulation technique for predicting the unsteady performances of an airbreathing engine is developed. The study focuses on the simulation of integrated propulsion systems, where a closer coupling is needed between the airframe and the engine dynamics. In fact, the solution of the fully unsteady flow governing equations, rather than a lumped volume gas dynamics discretization, is essential for modeling the coupling between aero-servoelastic modes and engine dynamics in highly integrated propulsion systems. This consideration holds for any propulsion system when a full separation between the fluid dynamic time-scale and engine transient cannot be appreciated, as in the case of flow instabilities (e.g., rotating stall, surge, inlet unstart), or in case of sudden external perturbations (e.g., gas ingestion). Simulations of the coupling between external and internal flow are performed. The flow around the nacelle and inside the engine ducts (i.e., air intakes, nozzles) is solved by CFD computations, whereas the flow evolution through compressor and turbine bladings is simulated by actuator disks. Shaft work balance and rotor dynamics are deduced from the estimated torque on each turbine/compressor blade row.

선형 GPA 기법을 이용한 터보프롭 엔진의 성능진단에 관한 연구 (A Study on Engine Health Monitoring using Linear Gas Path Analysis for Turboprop Engine)

  • 공창덕;신현기;기자영
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.93-103
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    • 1999
  • 소, 중형 산업용 항공기나 초등 훈련기용으로 많이 이용되고 있는 터보프롭 엔진의 정상상태 성능해석 프로그램을 개발하고 성능진단을 위해 선형 GPA 기법을 적용하였다. 정상상태 성능해석 프로그램의 검증을 위해 상용 정상상태 해석 프로그램인 TURBOMARCH 해석결과와 비교하였다. 지상정지조건에서의 성능 및 비행마하수에 따른 출력 둥을 비교한 결과 각 구성품의 입,출구 온도 및 압력, 출력 등에서는 약 3%이하의 오차율을 보였으며, 마하수 변화에 따른 출력 비교에서도 최대오차율 2.4 % 이내로 프로그램의 신뢰성을 확인하였다. 선형 GPA 기법의 계측변수의 선정에 따른 정확성을 알기 위해 종속변수의 선정을 다르게 하여 오차율을 알아보았다. 성능저하 원인으로는 압축기에만 오염이 발생하였을 경우, 압축기와 압축기 터빈에 각각 오염과 부식이 발생하였을 경우, 압축기 터빈과 동력터빈에 동시에 부식이 발생하였을 경우, 압축기, 압축기 터빈, 동력터빈이 모두 오염과 부식이 발생하였을 경우를 가정하였다. 해석결과 계측기 변수가 많을수록 RMS 오차가 적었으며 같은 수의 계측기 변수라 하더라도 어떠한 변수를 계측하는가에 따라 오차율이 달라짐을 알 수 있었다. 비교적 오차율이 적으면서 경제성이 있는 경우는 8개의 측정변수를 이용한 경우로 최적의 계측기 수 및 계측기 변수 선정이 중요함을 알 수 있었다.

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KSR-III 로켓엔진 최적성능 분석 (Optimum Performance Analysis of KSR-III LRE)

  • 하성업;문윤완;류철성;한상엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.80-87
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    • 2004
  • KSR-III 비행용 액체추진제 로켓엔진의 각 성능 변수 간 상관관계를 파악하기 위하여, 엔 진 지상연소시험의 결과에 대한 분석이 수행되었다. 내열재 연소실의 삭마에 따른 변화를 고려하였으며, 산화제/연료비에 의한 변화를 무시한 선형 회귀분석과 이를 포함한 이변수 이차 회귀분석이 수행되었다. 선형 회귀분석은 간단하면서도 분석영역 내에서 1% 이내의 오차율을 가지는 매우 실용적인 방법임을 보여주었다. 또한 이변수 이차 회귀분석 결과는 분석영역 내에서 매우 높은 정확도의 예측이 가능하였으며, KSR-III 엔진의 추력 (혹은 비추력) 및 연소실 압력 (혹은 특성속도)에 대한 최적 산화제/연료비가 각각 2.22 와 2.17 인 것으로 분석되었다.