• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1201-1207
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• 2012

본 연구에서는 15kW 모터로 구동되는 $5m^3$/min의 유량을 고효율로 공급할 수 있는 2엽 비막힘형 수중 펌프의 임펠러를 설계하는 것을 목표로 임펠러 출구 위치 변화($h_I$), 출구 폭($b_2$) 및 허브 프로파일이 펌프 성능에 미치는 영향을 상용 해석용 프로그램 ANSYS CFX를 사용한 전산해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 임펠러 출구 위치 변화($h_I$) 및 출구 폭($b_2$)이 증가하면 양정 및 축동력의 경우는 $h_I$, $b_2$와 함께 지속적으로 증가하지만 효율의 경우는 $h_I$=38 mm, $b_2$=55 mm 까지만 증가하며, 그 이상의 값에서는 일정한 값을 가짐을 보여준다. 그리고 허브 프로파일의 변화는 상대적으로 임펠러 성능에 큰 영향을 미치지는 않는다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제4권3호
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• pp.349-359
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• 2011

An unsteady numerical analysis has been carried out to study the strong impeller volute interaction of a centrifugal pump with six backward swept blades shrouded impeller. The numerical analysis is done by solving the three-dimensional Reynolds Averaged Navier-Stokes codes with standard k-${\varepsilon}$ two-equations turbulence model and wall regions are modeled with a scalable log-law wall function. The flow within the impeller passage is very smooth and following the curvature of the blade in stream-wise direction. However, the analysis shows that there is a recirculation zone near the leading edge even at design point. When the flow is discharged into volute casing circumferentially from the impeller outlet, the high velocity flow is severely distorted and formed a spiraling vortex flow within the volute casing. A spatial and temporal wake flow core development is captured dynamically and shows how the wake core diffuses. Near volute tongue region, the impeller/volute tongue strong interaction is observed based on the periodically fluctuating pressure at outlet. The results of existing analysis also proved that the pressure fluctuation periodically is due to the position of impeller blade relative to tongue.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.168-172
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• 2008

Three different geometry shapes of the blade leading edge in a centrifugal compressor were investigated in this paper. Numerical simulation was done to analyze the effect of the leading edge shape on the performance of the centrifugal compressor. The result shows that compared to the blunt leading edge, the circular leading edge will raise the chocking mass flow. The pressure ratio and efficiency will increase obviously. Using elliptical leading edge will get a further improvement on the performance than circular leading edge. The analysis of the flow field shows that the leading edge often causes flow separation near the inlet; using circular leading edge and elliptical leading edge will reduce the separation. What's more, using circular and elliptical leading edge will also reduce the wake loss near the outlet of the impeller. In a centrifugal compressor, using circular or elliptical leading edge on the splitter will improve the pressure loading distribution of main blade near the position of the splitter leading, which will increase the pressure ratio.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.590-595
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• 2004

Turbo fan as an air moving device is widely used for its silent characteristics and high efficiency relative to the other centrifugal multi blade impeller. In general, turbo fan is installed with a scroll casing for energy conversion from kinetic one to pressure energy. However, a turbo fan without scroll casing is considered as a present model that is proposed model for compact design of a product In detail, the model has only 4 cutoffs as guiders for 4 separated outlets. Specially, equal distribution of flow rate generated by the model blower is main interest in this investigation. The optimal position of the guider is found by reducing abnormal flows such as reverse flow in each outlet.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.69-76
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• 2018

본 연구에서는 가스터빈 블레이드의 필름 냉각에서 45도 리브가 있는 냉각채널의 필름 홀 위치가 블레이드의 표면냉각 성능에 미치는 영향을 전산유체해석 기법을 통하여 분석하였다. 또한 냉각채널의 리브 유무의 영향을 동일 분사율에 대해서 고찰하였다. 수치해석 도메인은 3차원으로 구성하였고 상용코드(Fluent ver. 17.0)를 사용하여 정상상태 조건 하에서 수치해석을 진행하였다. 그 결과를 바탕으로 블레이드 표면에서의 냉각효율, 유속, 유선, 압력 계수를 비교 분석하였고 홀 위치의 변화가 리브 구조에 의해 유발되는 이차 유동의 토출에 미치는 영향을 고찰하였다. 수치해석 결과로부터 리브가 설치되어 있는 경우 냉각채널의 내부유동은 상부에서 반시계 방향 및 하부에서 시계 방향의 와류쌍을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 리브가 있는 채널의 경우 리브에 의하여 발생한 와류유동이 홀 출구 부근에서 더 높은 압력 차이를 유발하여 리브가 없는 경우보다 최소 12% 이상의 높은 냉각 효율을 나타냈다. 또한 리브가 있는 채널 중에서 홀이 좌측에 위치한 경우(Rib-Left) 리브에 의하여 발생한 이차 유동이 홀 부근의 벽면에 부딪혀 홀 경사각 방향으로의 유동이 형성되는 것을 확인하였다. 블레이드 표면으로 토출된 냉각기체가 주 유동 경계층 내부에서 머무는 영역이 다른 케이스에 비하여 넓기 때문인 것으로 사료된다. 또한 이 경우 홀 출구 부근에서 가장 큰 압력 계수 차이를 나타내었고 이로 인하여 냉각기체의 토출이 촉진되어 냉각효율이 다소 증가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권7호
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• pp.1842-1852
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• 2019

The AP1000 reactor coolant pump is a vertical shielded-mixed flow pump, is the most important coolant power supply and energy exchange equipment in nuclear reactor primary circuit system, whose steadystate and transient performance affect the safety of the whole nuclear island. Moreover, safety demonstration of reactor coolant pump is the most important step to judge whether it can be practiced, among which software simulation is the first step of theoretical verification. This paper mainly introduces the fluid-solid coupling simulation method applied to reactor coolant pump, studying the feasibility of simulation results based on workbench fluid-solid coupling technology. The study found that: for the unsteady calculations of the pure liquid media, the average head of the reactor coolant pump with bidirectional fluid-solid coupling decreases to a certain extent. And the coupling result is closer to the real experimental value. The large stress and deformation of rotor under different flow conditions are mainly distributed on impeller and idler, and the stress concentration mainly occurs at the junction of front cover plate and blade outlet. Among the factors that affect the dynamic stress change of rotor, the pressure load takes a dominant position.