• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제6권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2005

The inlet boundary condition of computations about the supersonic turbine flow is commonly applied as far-field inlet boundary condition with specified velocity. However, the inflow condition of supersonic turbine is sometimes affected by the shocks or expansion waves propagated from leading edges of blade. These shocks and expansion waves alter the inlet boundary condition. In this case, the inlet boundary condition can not be specified Therefore, in this paper, numerical analyses for three different inlet conditions - fa-field inlet boundary condition, inlet boundary condition with a linear nozzle and inlet boundary condition with a converging-diverging nozzle - have been performed and compared with experimental results to solve the problem. It is found that the inlet condition with a linear nozzle or a converging-diverging nozzle can prevent changing of inlet boundary condition, and thus predict more accurately the supersonic flow within turbine cascade than a far-field inlet boundary condition does.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
• /
• pp.99-103
• /
• 2003

캐스케이드 내 유동 해석은 터보 펌프의 설계 제작에 필수적인 요소이다. 그러나 기존의 무한 입구 경계 조건에서는 입구 유동의 초기 설정 경계치와 계산 후 입구 유동 경계치의 차이가 발생하여 원하는 입구 경계 조건에서의 유동 해석을 하지 못한다. 이에 본 연구에서는 Fine Turbo를 이용하여 입구 경계 조건으로 무한 경계 조건을 적용하였을 때 발생하는 문제점을 분석하였다. 그리고 무한 입구 경계 조건 대신 캐스케이드 앞에 수축·확산 노즐이나 직선 노즐을 위치시켜 전산 해석을 실시하여 그 특성을 비교, 검토하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.839-847
• /
• 2004

In this study, the flow characteristics within supersonic cascades are numerically investigated by using Fine Turbo, a commercial CFD code. Cascade flows are computed for three different inlet conditions. : a uniform supersonic inlet condition, a linear nozzle and a converging-diverging nozzle located in front of cascades. The effect of inlet conditions is compared and flow characteristics including shock patterns and shock-boundary layer interaction are analyzed. Also the effect of design parameters such as pitch-chord ratio, blade angle and blade surface curvature on the flow within supersonic cascades are studied.

• 한국공작기계학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.45-50
• /
• 2008

Molecular flows inside a guide block in the OLED(organic luminescent emitting device) deposition process have been simulated using DSMC(direct simulation Monte Carlo) method. Because the organic materials are evaporated under vacuum, molecules flow at a high Knudsen number of the free molecular regime, where the continuum mechanics is not valid. A guide block is designed as a part of the linear cell source to transport the evaporated materials to a deposition chamber, When solving the flows, the inlet boundary condition is proved to affect significantly the whole flow pattern. Thus, it is proposed that the pressure should be specified at the inlet. From the analysis of the density distributions at the nozzle exit of the guide block, it is shown that the longer nozzle can emit molecules more straightly. Finally, a nondimensionalized mass flow profile is obtained by numerical experiments, where various nozzle widths and inlet pressures are tested.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
• /
• pp.372-375
• /
• 1999

This paper presents an arc(hot-gas flow field) analysis method in GCB. This method includes the Lorentz's force due to magnetic field, turbulent viscous effect and radiation heat transfer which are indispensable to the analysis of hot-gas flow. To verify the applicability of the Proposed method, steady state hot-Eas flow analysis within a simplified interrupter has been carried out. Inlet boundary pressure values were assumed to be 9.0atm and 12.0atm. For each inlet boundary condition, three cases of hot-gas flow field analyses were performed according to the values of arc currents which were assumed to be D.C 0.6kA. 1.0kA and 2.0kA. The results revealed that the arc radius at nozzle throat has been concentrated by increasing the pressure of nozzle upstream and that the maximum temperature of arc core has been decreased along to nozzle exit and the high temperature lesion come to be wide in nozzle downstream. From these results, it is confirmed that the proposed method will be applicable to predict the large current interruption capability of GCB.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제9권2호
• /
• pp.137-142
• /
• 2016

Variable Geometry System (VGS) is widely applied to the nozzle vane for the radial inflow turbine constituting automotive turbochargers for the purpose of optimizing the power output at each operating condition. In order to improve the performance of radial turbines with VGS, it is necessary to clarify the influences of the setting angle of nozzle vane on the internal flow of radial turbine. However, the experimental measurements are considered to be difficult for the flow in radial turbines because of the small size and the high rotational speed. In the present study, the numerical calculations were carried out for the flow in the radial turbine at three operating conditions by applying the corresponding nozzle vane exit angles, which were set up in the experimental study, as the inlet boundary condition. The numerical results revealed the characteristic flow behaviors at each operating condition.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.22-31
• /
• 2018

본 연구에서는 연소실 경계조건 변화에 따른 핀틀 노즐의 동특성을 파악하기 위해 수치해석을 수행하였다. 핀틀의 움직임을 모사하기 위해 노즐과 핀틀의 영역을 분리하여 격자를 생성하고 중첩격자기법을 사용하였다. 연소실의 경계조건은 일정질량유량과 추진제 연소속도 조건을 적용하여 결과를 비교하였다. 일정질량유량조건은 입구에 유입되는 질량유량을 정량적으로 변화시켜 연소실의 압력과 추력 특성을 파악하였다. 추진제 연소속도 조건은 연소실 압력에 의한 연소속도 식을 고려하였다. 추진제 연소속도 조건은 일정질량유량조건과는 다른 비선형적 유량변화를 나타내며, 작은 유량으로도 큰 연소실 압력변화를 가져온다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1145-1151
• /
• 2015

항공기 및 엔진의 성능 극대화와 운용 유지비 최소화로 인하여 고압터빈 구성품은 점점 더 가혹한 환경에서 장시간 운용을 요구 받고 있다. 이를 해결하기 위해 냉각 극대화, 재료의 고급화, 코팅 기술 적용 등과 함께 재료 모델링, 유한요소해석, 통계적 기법 등의 수치적 해석 방법이 광범위하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료의 1 단 고압터빈 노즐의 운용 환경인 터빈 노즐 입구온도분포와 장착조건의 변화에 따른 노즐의 구조 건전성을 저주기 피로 수명을 통해 평가하고 가장 유리한 조건을 모색하고자 한다. 이를 위해 냉각 설계에 의한 노즐의 금속 온도 분포는 복합 열전달 해석을 통해 얻으며, 이를 근거로 탄소성 해석을 수행하고 그 결과를 기초로 저주기 피로 수명을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.881-888
• /
• 2017

일반적으로 다단 축류 터빈은 높은 압력비에서 유동 가속으로 인하여 특정 단에서 초킹 현상이 발생하게 된다. 초킹의 경우 유량 변화 없이 압력비만 증가하게 되며, 이러한 특성을 입구 유량 경계조건을 사용하는 일반적인 평균반경해석법을 이용하여 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 초킹 영역에서의 성능을 예측하는 알고리즘을 재안하였다. 초킹 지점 이후에는 초킹이 발생하는 노즐 혹은 로터 출구 유동이 팽창하는 특성을 반영하여 고정된 유량 조건에서 압력비가 변할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 결과를 다단 축류 터빈 전산해석 결과 및 실험결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.20-28
• /
• 2018

일반적으로 다단 축류 터빈은 높은 팽창비에서 유동 가속으로 인하여 특정 단에서 초킹 현상이 발생하게 된다. 입구 유량 경계조건을 사용하는 일반적인 평균반경해석법을 사용하는 경우 유량 변화없이 팽창비만 증가하게 되는 초킹 현상을 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 초킹 영역에서의 성능을 예측하는 알고리즘을 제안하였다. 초킹 지점 이후에는 초킹이 발생하는 노즐 혹은 로터 출구 유동이 팽창하는 특성을 반영하여 고정된 유량 조건에서 팽창비가 변할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 계산된 결과를 다단 축류 터빈 전산해석 결과 및 실험결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다.