• 제목/요약/키워드: Micro Rotor

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고속 교반을 이용한 기-액 혼합 플라즈마방전 시스템의 성능 향상 (Performance Enhancement of Gas-Liquid Mixed Plasma Discharge System using High Speed Agitation)

  • 박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.711-717
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    • 2017
  • Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma is a new technique for use in environmental pollutant degradation, which is characterized by the production of hydroxyl radicals as the primary degradation species. Due to the short lifetime of the chemically active species generated during the plasma reaction, the dissolution of the plasma gas has a significant effect on the reaction performance. The plasma reaction performance can be enhanced by combining the basic plasma reactor with a homogenizer system in which the bubbles are destroyed and turned into micro-bubbles. For this purpose, the improvement of the dissolution of plasma gas was evaluated by measuring the RNO (N-dimethyl-4-nitrosoaniline, an indicator of the generation of OH radicals). Experiments were conducted to evaluate the effects of the diameter, rotation speed, and height of the homogenizer, pore size, and number of the diffuser and the applied voltage on the plasma reaction. The results showed that the RNO removal efficiency of the plasma reactor combined with a homogenizer is two times higher than that of the conventional one. The optimum rotor size and rotation speed of the homogenizer were 15.1 mm, and 19,700 rpm, respectively. Except for the lowest pore size distribution of $10-16{\mu}m$, the pore size of the diffuser showed little effect on RNO removal.

터어빈 로우터용 강에 대한 기계적 성질로부터 파괴인성치$K_IC$예측에 관한 연구 (Prediction of fracture toughness for turbine rotor steels from their mechanical test results)

  • 이학문;정순호;장윤석;이치우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.717-724
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    • 1987
  • 본 연구에서는 한국중공업에서 실제로 제작한 터어빈 로우터를 시험편으로 하 여 -150.deg. C에서 +150.deg. C에 걸쳐 인장시험, 충격시험 및 파괴인성시험을 실시하여 각 온 도에서 기계적 성질과 파괴인성치를 시험적으로 구하고 Begley-Logsdon의 방법에 따라 파괴인성치를 예측하여 예측방법의 유용성 여부를 조사하고 또한 파단면의 양상을 함 께 검토하였다.

유도 전도기용 순시전류 추종형 PWM 인버터에 관한 연구 (A Strategy on Adaptive Current PWM Inverter for Induction Motor)

  • 박철우;박성준;권순재;김광태
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제6권2호
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    • pp.56-61
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    • 1992
  • 유도 전동기의 일정자속 벡터제어에서 유도전동기의 속도를 별도의 속도검출장치가 없이, 전동기의 속도를 1차측 전압과 전류 및 전동기정수에 의하여 추정하는 방법을 제시하고 전류추종형 PWM인 버터에 의하여 구동 시스템을 구성하였다. 모든 연산 및 제어회로를 마이크로프로세서에 의하여 보다 간단하게 실현시켜 유도전동기의 가변속 구동특성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험에 의하여 조사하였다. 속도검출장치를 이용한 경우와 연산회로에 의하여 계산된 경우의 입력 전류파형상의 차이를 조사한 결과 미소한 리플성분을 제외하고는 잘 일치하였으며, 기동 및 가감속시의 속도추종특성도 시뮬레이션의 결과와 함게 양호하게 얻어졌다.

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HSC발전소 터빈용 초내열합금 Alloy 617 및 263 용접부의 미세조직에 미치는 후열처리의 영향 (Effects of Post Weld Heat Treatment on Microstructures of Alloy 617 and 263 Welds for Turbines of HSC Power Plants)

  • 김정길;심덕남;박해지
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권3호
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    • pp.52-60
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    • 2016
  • Recently nickel based superalloys are extensively being regarded as the materials for the steam turbine parts for hyper super critical (HSC) power plants working at the temperature over $700^{\circ}C$, since the materials have excellent strength and corrosion resistance in high temperature. In this paper, alloy 617 of solution strengthened material and alloy 263 of ${\gamma}^{\prime}$-precipitation strengthened material were prepared as the testing materials for HSC plants each other. Post weld heat treatment (PWHT) was conducted with the gas tungsten arc (GTA) welded specimens. The microstructure of the base metals and weld metals were investigated with Electron Probe Micro-Analysis (EPMA) and Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). The experimental results revealed that Ti-Mo carbides were formed in both of the base metals and segregation of Co and Mo in both of the weld metals before PWHT and PWHT leaded to precipitation of various carbides such as Mo carbides in the specimens. Furthermore, fine ${\gamma}^{\prime}$ particles, that were not precipitated in the specimens before PWHT, were observed in base metal as well as in the weld metal of alloy 263 after PWHT.

다단 소형 터빈에서의 부분분사 특성에 관한 연구 (A Study on Partial Admission Characteristics of a Multi-Stage Small-Scaled Turbine)

  • 조종현;정우천;김재실;조수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.943-954
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    • 2010
  • 본 연구에 적용된 터빈은 반경류형이며, 동익의 외경은 108 mm이다. 터빈은 1.4-4.1%의 낮은 부분분사율에서 작동하므로 익형은 축류형으로 설계되었으며 3단으로 구성되었다. 터빈에서 부분분사율과 팁간극 및 노즐유동각의 변화에 따른 성능의 변화를 측정하였다. 또한 터빈의 단수를 변경하면서 각 단수에서 발생되는 출력의 차이에 대한 측정이 이루어졌다. 본 연구의 터빈은 다양한 작동조건에서 운전되므로 넓은 작동범위에 따른 비교를 위하여 회전수를 변경하면서 탈설계 영역에서의 성능 평가가 이루어졌다. 뿐만 아니라 다양한 작동조건에 합당한 시스템의 평가를 위하여 총비오크가 얻어졌다. 아울러 소형터빈의 설계 및 성능예측을 위하여 유동해석을 수행하였으며 얻어진 예측의 결과는 실험으로 얻어진 결과와 잘 일치하였다.

Single-Phase Self-Excited Induction Generator with Static VAR Compensator Voltage Regulation for Simple and Low Cost Stand-Alone Renewable Energy Utilizations Part II : Simulation and Experimental Results

  • Ahmed, Tarek;Noro, Osamu;Soshin, Koji;Sato, Shinji;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제3A권1호
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    • pp.27-34
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    • 2003
  • In this paper, the power conditioner composed of the stand-alone single-phase squirrel cage rotor type self-excited induction generator (SEIG) driven by prime movers such as a wind turbine and a micro gas turbine (MGT) is presented by using the steady-state circuit analysis based on the two nodal admittance approaches using the per-unit frequency in addition to a new state variable defined by the per-unit slip frequency along with its performance evaluations for the stand-alone energy utilizations. The stande-alone single-phase SEIG operating performances in unregulated voltage control loop are then evaluated on line under the conditions of the speed change transients of the prime mover and the stand-alone electrical passive load power variations with the simple theoretical analysis and the efficient computation processing procedures described in the part I of this paper. In addition, a feasuible PI controlled feedback closed-loop voltage regulation scheme of the stande-alone single-phase SEIG is designed on the basis of the static VAR compensate. (SVC) and discussed in experiment for the promising stand-alone power conditioner. The experimental operating performance results are illustrated and give good agreements with the simulation ones. The simulation and experimental results of the stand-alone single-phase SEIG with the simple SVC controller for its stabilized voltage regulation prove the practical effectiveness of the additional SVC control loop scheme including the PI controller with fast response characteristics and steady-sate performance improvements.

보조동력용 마이크로터빈 엔진에 대한 과도성능 해석 (Investigation of Transient Performance of An Auxiliary Power Unit Microturbine Engine)

  • 손호재;김수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.20-28
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    • 2007
  • 압축기의 써지 현상을 관찰하는 가장 쉬운 방법의 하나로는 부분품의 성능특성도상에 정적 그리고 동적 운용 특성을 나타내는 것이 될 수 있다. 이 경우 엔진의 작동범위가 써지 범위에 의하여 제한될 것이고 따라서 엔진은 엔진의 정적 또는 과도 성능의 전 과정에 걸쳐 일정한 써지 한계를 갖도록 요구되고 있다. 로터의 극관성 모멘트, 닥트 내 공기/가스의 용적 그리고 열전달 효과 등은 엔진의 작동이 정적 특성으로부터 일탈하게 되는 주요 요소들이다. 시스템 내에서 열교환기가 존재하는 경우처럼 큰 용적의 경우 그것은 동적 작동 특성에 상당한 영향을 주게 될 것인데 본 논문에서는 보조동력기관으로 사용되는 마이크로터빈의 예를 들어 엔진의 과도성능 특성에 압축기의 출구에서 추출되는 냉각공기가 미치는 영향을 조사코자 하였다. 질량 및 일 그리고 회전수 일치 법칙에 근거하여 터빈을 흐르는 가스 유량, 압력비, 회전 속도, 동력 그리고 모멘트가 계산되었다. 본 연구의 결과는 제어시스템 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 과도 성능을 계산하기 위한 프로그램을 개발을 위해서 상업용 MathCAD 소프트웨어를 사용하였다.

전산유체역학을 이용한 초저낙차 상황에서의 도립형 횡류수차의 해석 및 설계 최적화 (Computational Analysis of an Inverted-type Cross-flow Turbine for Ultra-low head Conditions)

  • 함상우;하호진;이정완
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.76-86
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    • 2019
  • The cross-flow turbine is a key hydraulic power system that is widely due to low costs, high efficiency, and low maintenance. In particular, the cross-flow turbine considered as the most suitable turbine for low head situations as it is known to operate down to 5 m of water head. However, the conventional cross-flow turbine is unsuitable for ultra-low head situations with less than a 3 m water head. In this study, we propose an inverted-type cross-flow turbine to overcome the limitations of conventional cross-flow turbines under ultra-low head situations. First, we described the limitations of conventional turbines and suggested a new turbine for the ultra-low head circumstances. Second, we investigated the performance of the new turbine using CFD analysis. Results demonstrated the effects of the design parameters, such as number of blades and rotor diameter ratio, on the performance of the suggested turbine. As a result, we developed an inverted-type cross-flow turbine with up to 60% efficiency under low water head conditions.

덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향 (The Development Trend of a VTOL MAV with a Ducted Propellant)

  • 김진완
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.68-73
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    • 2020
  • 본 논문은 산악 지형, 도심, 함정, 교량 등에서 수직 이·착륙 비행, 제자리 비행, 고정익기처럼 저속 및 고속비행을 할 수 있는 덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향을 기술한다. 이 항공기는 여러 측면에서 헬리콥터와 고정익기와는 비행 특성이 다르다. 미육군 미래 전투 체계와 DARPA의 OAV 프로그램의 목적은 운용자에 안전하고 낮은 음향 특성을 갖는 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 현재의 초소형 무인 항공기에 영상/적외선 카메라를 탑재하고 숲이나 언덕 뒤에 숨어 있는 적을 정지비행과 응시로 약 1 시간 동안 감시 및 정찰을 한다. OAV의 Class-I은 개인 병사가 배낭에 담아 운반할 수 있는 크기와 무게의 수직 이·착륙 덕티드 MAV 개발이다. Class-II는 Class-I보다 두 배의 운용 시간과 더 넓은 범위의 비행이 가능한 유기체의 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 초소형 무인기는 장시간 운용을 위해 현재의 '호버 및 응시'에서 '퍼치-앤-응시'으로 기술을 발전시켜야 한다. 근 미래의 OAV 개념은 유·무인 지상 차량이 주행하는 동안에 차량의 상부에 자동 이착륙하고, 탑재된 상태로 이동하고, 재급유, 재충전, 재이륙하는 합동 운용으로 임무 능력과 효율성을 확장하는 것이다. 덕티드 MAV는 지상 차량의 착륙 패드에서 자동으로 이착륙하기 위해 저렴한 초소형 GPS를 활용한 고정밀 상대 위치 기술 개발이 필요하다. 또한, VTOL 덕티드 MAV와 유·무인 지상 차량 간에 유기체의 협업 동작이 가능케하는 공통 명령과 제어 아키텍처를 개발할 필요가 있다.

설비공학회 분야의 최근 연구 동향 : 2015년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2015)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.256-268
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    • 2016
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2015. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering were carried out in the areas of flow, heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the renewable energy system and the flow inside building rooms. Research issues dealing with air-conditioning machines and fire and exhausting smoke were reduced. CFD seems to be spreading to more research areas. (2) Research works on heat transfer area were carried out in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the economic analysis of GHG emission, micro channel heat exchanger, effect of rib angle on thermal performance, the airside performance of fin-and-tube heat exchangers, theoretical analysis of a rotary heat exchanger, heat exchanger in a cryogenic environment, the performance of a cross-flow-type, indirect evaporative cooler made of paper/plastic film. In the area of pool boiling and condensing, the bubble jet loop heat pipe was studied. In the area of industrial heat exchangers, researches were performed on fin-tube heat exchanger, KSTAR PFC and vacuum vessel at baking phase, the performance of small-sized dehumidification rotor, design of gas-injection port of an asymmetric scroll compressor, effect of slot discharge-angle change on exhaust efficiency of range hood system with air curtain. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, a cold-climate heat pump system, $CO_2$ cascade systems, ejector cycles and a PCM-based continuous heating system were investigated. In the alternative refrigeration/energy system category, a polymer adsorption heat pump, an alcohol absorption heat pump and a desiccant-based hybrid refrigeration system were investigated. In the system control category, turbo-refrigerator capacity controls and an absorption chiller fault diagnostics were investigated. (4) In building mechanical system research fields, eighteen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the user and location awareness technology applied dimming lighting control system, the lighting performance evaluation for light-shelves, the improvement evaluation of air quality through analysis of ventilation efficiency and the evaluation of airtightness of sliding and LS window systems. The subjects of building energy were worked on the energy saving estimation of existing buildings, the developing model to predict heating energy usage in domestic city area and the performance evaluation of cooling applied with economizer control. The studies were also performed related to the experimental measurement of weight variation and thermal conductivity in polyurethane foam, the development of flame spread prevention system for sandwich panels, the utilization of heat from waste-incineration facility in large-scale horticultural facilities.