• Title/Summary/Keyword: Micro Turbine

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마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기 개발 (Part I: 형상 최적화를 위한 실험연구) (Development of Hybrid/Dual Jet Combustor for a MGT (Part I: Experimental Study on Geometric Optimization))

  • 박태준;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.60-69
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    • 2013
  • 마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회 제트 연소기의 형상 최적화에 대한 실험연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치 및 선회기 베인의 방향이 주요 변수로 검토되었다. 주요 결과로서, pilot 버너 및 연료 노즐의 위치변화는 버너 출구 근처의 최소 유동면적 및 재순환 유동패턴의 변화를 발생시키며, 이로 인하여 선회강도 및 화염형상이 큰 영향을 받게 된다. 선회기 베인 각도의 증가($30^{\circ}$에서 $45^{\circ}$)는 희박가연한계 근처에서 CO 배출량을 크게 저감시킨다. 추가로 정방향 선회형상이 역방향 선회형상에 비해 보다 낮은 CO 및 NOx 배출량을 갖게 됨을 확인하였다.

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기 개발 (Part II: 비반응 유동에 관한 수치해석) (Development of Hybrid/Dual Swirl Jet Combustor for a MGT (Part II: Numerical Study on Isothermal Flow))

  • 문선여;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 비반응 유동 및 혼합특성에 관한 수치해석 연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향이 주요 변수로 검토되었다. 결과로서, pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향의 변화는 버너 출구 근처의 난류 유동장, 특히 중앙 재순환영역 및 난류강도의 큰 변화를 초래하며, 화염안정성 및 배기성능의 큰 변화를 동반하게 된다. 실험결과와의 비교를 통해, 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 개발을 위하여 화염안정성 및 배기의 측면에서 pilot 버너의 최적 위치, 선회각$45^{\circ}$ 그리고 정방향 선회유동 조건들이 선택되었다.

터보 제너레이터의 시동기 제어에 관한 연구 (A Study on the Starter Control of the Turbo Generator)

  • 박승엽;노민식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.286-293
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    • 2004
  • This paper presents the result of a study on the starter control for a turbo generator. Because a starter in gear box type turbo-generator system is composed of gearbox and brush DC motor, it should be replaced with High Speed Generator(HSG)) in HSG type Turbo-generator. There-ore, it is necessary to design a new starting algorithm and starter. In gearbox type system, brush DC motor is rotated to the designed speed using low voltage-high current battery power. After brush DC motor speed is increased to several times by gearbox, gas turbine engine can be rotated to designed starting speed. If we implement a starter with High Speed Generator(HSG), it is necessary to drive high-speed generator to high-speed motor. High-speed generator with permanent magnet on rotor has a low leakage inductance fur driving high-speed rotation, and it is necessary high DC link voltage for inverter when High-speed generator is driven to high speed. This paper presents result of development of the boost converter for converting high voltage DC from low battery voltage and design of the inverter for controlling a high frequency current to be injected to motor winding. Also, we show performance of the designed starter by driving the turbo generator.

마이크로그리드 과도상태 시 전력 수급 균형 전략 (Power Balancing Strategy in the Microgrid During Transient)

  • 서재진;이학주;정원욱;원동준
    • 전기학회논문지
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    • 제59권4호
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    • pp.707-714
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    • 2010
  • When problems such as line fault, breakdown of a substation or a generator, etc. arise on the grid, the Microgrid is designed to be separated or isolated from the grid. Most existing DGs(Distributed Generators) in distribution system use rotating machine. However, new DGs such as micro gas turbine, fuel cell, photo voltaic, wind turbine, etc. will be interfaced with the Microgrid through an inverter. So the Microgrid may have very lower inertia than the conventional distribution system. By the way, the rate of change of frequency depends on the inertia of the power system. Moreover, frequency has a strong coupling with active power in power system. Because the frequency of the Microgrid may change rapidly and largely during transient, appropriate and fast control strategy is needed for stable operation of the Microgrid. Therefore, this paper presents a power balancing strategy in Microgrid during transient. Despite of strong power or frequency excursions, power balancing in the Microgrid can be maintained.

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.

TGO 성장이 열피로 수명에 미치는 영향 평가 (Evaluation of Effect on Thermal Fatigue Life Considering TGO Growth)

  • 송현우;이정민;김용석;오창서;한규철;이영제;구재민;석창성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.1155-1159
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    • 2014
  • Thermal barrier coating (TBC) which is used to protect the substrate of gas turbine is exposed to high temperature environment. Because of high temperature environment, thermally grown oxide (TGO) is grown at the interface of thermal barrier coating in operation of gas turbine. The growth of TGO critically affects to durability of TBC, so the evaluation about durability of TBC with TGOs of various thickness is needed. In this research, TGO was inserted by aging of TBC specimen to evaluate the effect of the TGO growth. Then thickness of TGO was defined by microstructure analysis, and thermal fatigue test was performed with these aging specimens. Finally, the relation between thermal fatigue life and the TGO growth according to aging time was obtained.

USC 화력발전소용 12wt%Cr강의 표면처리에 따른 고체입자침식특성에 관한 연구 (A Study on Solid Particle Erosion Characteristics of Surface Treated 12wt%Cr Steel for USC Power Plant)

  • 엄기원;이선호;이의열
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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    • pp.324-326
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    • 2004
  • l2wt%Cr Steel has been applied on turbine bucket and nozzle partition material of power plant. Turbine bucket and nozzle get damaged by solid particle within steam, therefore they are protected by surface treatments such as ion nitriding, boriding and chrome carbide HVOF spray coating. In this study, solid particle erosion(SPE) characteristics after these surface treatments are examined at operating temperature 540$^{\circ}C$ and 590$^{\circ}C$ of fossil power plant and the mechanism of damage was studied. Erosion of 12wt%Cr steel is originated by micro cutting and that of boriding and chrome carbide HVOF spray is originated by these mechanism - repeating collision, crack initiation and propagation. As the results of SPE test at 540$^{\circ}C$ and 30$^{\circ}$ impact angle that is the most commonly occurred in power plant, Boriding had the best SPE -resistance property, Cr$_2$C$_3$-25(Ni20Cr) HVOF spayed and ion nitrided samples were also better than bare metals(l2wt%Cr Steels). At 590$^{\circ}C$ and 30$^{\circ}$ impact angle, Boriding had also the most superior characteristic and HVOF spay sample was better than bare metal.

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고속 발전기 직접 구동 방식의 터보 제너레이터 시스템 개발 (The Development of the Turbo Generator System with Direct Driving High Speed Generator)

  • 노민식;박승엽
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권6호
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    • pp.87-94
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고속 발전기를 고속의 가스 터빈 엔진에 직결 장착한 터보 제너레이터 시스템의 개발 연구결과를 보인다. 고속 발전기를 직결 장착한 터보 제너레이터 시스템은 터보 샤프트 발전 시스템에 비하여 무게, 크기, 윤활 시스템, 시스템의 복잡성 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 고속 회전체 시스템의 직접 운전에 따른 안정된 고속 제너레이터의 설계, 가스 터빈 엔진의 시동 시의 신뢰성 있는 점화를 위한 고속 모터 구동 알고리즘 구현, 고 주파수의 출력 전력을 상용 교류전력 혹은 필요한 직류 전력을 얻기 위한 전력 변환 장치의 설계를 요구한다.

기상정보를 활용한 도시규모-EMS용 태양광 발전량 예측모델 (PV Power Prediction Models for City Energy Management System based on Weather Forecast Information)

  • 엄지영;최형진;조수환
    • 전기학회논문지
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    • 제64권3호
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    • pp.393-398
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    • 2015
  • City or Community-scale Energy Management System(CEMS) is used to reduce the total energy consumed in the city by arranging the energy resources efficiently at the planning stage and controlling them economically at the operating stage. Of the operational functions of the CEMS, generation forecasting of renewable energy resources is an essential feature for the effective supply scheduling. This is because it can develop daily operating schedules of controllable generators in the city (e.g. diesel turbine, micro-gas turbine, ESS, CHP and so on) in order to minimize the inflow of the external power supply system, considering the amount of power generated by the uncontrollable renewable energy resources. This paper is written to introduce numerical models for photo-voltaic power generation prediction based on the weather forecasting information. Unlike the conventional methods using the average radiation or average utilization rate, the proposed models are developed for CEMS applications using the realtime weather forecast information provided by the National Weather Service.

80lbf급 소형 가스터빈 엔진의 성능 시험장치 개발 (Development of the Performance Test Cell Using the Small Gas Turbine Engine of 80 lbf-Thrust)

  • 진학수;고성희;기자영;용승주;강명철;이은우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.495-498
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    • 2010
  • 본 시험장치는 가스터빈엔진의 이론적 열역학 계산을 실제 성능시험을 통해 비교해보고 관련 교육기관, 연구소 등에 가스터빈 엔진의 작동 원리와 구조에 대한 기초지식을 제공하도록 개발되었다. 추력 80lbf급 마이크로 터보제트 엔진을 대상으로 하여 NI DAQ(데이터 수집)장치와 LabVIEW 프로그램을 이용하여 실시간 계측되는 데이터와 기준 엔진 성능 시뮬레이션 데이터를 비교 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.

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