• 제목/요약/키워드: Turbine Rotors

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WAVE-CURRENT INTERACTIONS IN MARINE CURRENT TURBINES

  • Barltrop, N.;Grant, A.;Varyani, K.S.;Clelland, D.;Pham, X.P.
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.80-90
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    • 2006
  • The influence of waves on the dynamic properties of bending moments at the root of blades of tidal stream vertical axis rotors is reported. Blade theory for wind turbine is combined with linear wave theory and used to analyse this influence. Experiments were carried out to validate the simulation and the comparison shows the usefulness of the theory in predicting the bending moments. The mathematical model is then used to study the importance of waves for the fatigue design of the blade-hub connection.

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분말합금을 이용한 블리스크 제조용 캔 설계 (Can design for Blisk of Nickel-base Superalloy Powder)

  • 임정숙;염종택;권영삼;박노광
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.171-174
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    • 2004
  • Superalloys with many strengthening alloying elements are frequently used in powder form to alleviate harmful effects of alloy segregation. HIP (hot isostatic pressing) and DB (diffusion bonding) as a form of solid-state bonding process is often used to make turbine components, such as integrated turbine rotors. HIP/DB process requires many technical overcomes related to dimensional changes as well as microstructural control. In this research, HIP/DB process for nickel base superalloys, Udimet 720, were investigated with a view to control the dimensional change during the consolidation process. Simple disc-shaped cans were used to select the conceptual die design for the control of the dimensional change especially in radial direction. The change in the shape of consolidated shape was investigated using commercial FE code with constitutive equations for low temperature plasticity and creep deformation.

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쉬라우드가 장착된 풍력터빈 로터의 유입 유량 변동 특성 연구 (A Study on Inflow Rate Variation for Shrouded Wind Turbine Rotors)

  • 함휘찬;김호현;이채연
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.563-568
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    • 2015
  • 풍력터변의 성능을 높이기 위한 방법으로 최근 해외에서는 쉬라우드를 장착하여 유입 유량을 증진시키는 형상에 대한 새로운 아이디어가 제안되고 시범적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 쉬라우드가 장착된 수평축 풍력터빈에 대해서 EDISON CFD를 이용하여 쉬라우드 내부로 유입되는 질량 유량의 변동을 몇 가지 형상에 대해 수치적으로 비교 분석하였다. 유동장은 비압축성 난류유동으로 가정하였으며, 수치 해석 결과로부터 쉬라우드 주변의 순환의 세기를 형상 변동에 따라 도출하였다. 쉬라우드 형상으로는 캠버를 갖는 goe 417 에어포일을 두 개의 받음각(5도, 10도)에 대해서 수치해석을 수행하였으며, 브림을 갖는 디퓨저 형상(Wind-lens)에 대해서도 유입 유량 변동과 순환 세기에 대해 수치해석을 수행하고 결과를 상호 비교하였다. 본 연구를 통해 쉬라우드가 발생시키는 순환에 의한 유입 유량 증가 현상을 파악할 수 있었으며, 이로써 풍력터빈의 출력을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

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조합 유전 알고리듬을 이용한 항공기 엔진 시스템의 최적설계 (Optimal Design of Aircraft Gas Turbine System supported by Squeeze Film Damper Using Combined Genetic Algorithm)

  • 김영찬;안영공;양보석;길병래
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.514-519
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    • 2003
  • The aircraft engine is usually supported by rolling element bearings and has a small damping rate, which is vol y sensitive to external force. The high-performance requirement of the rotors leads to complex assembly designs and are more flexible. Squeeze film dampers (SFDs) are introduced to provide damping while crossing the critical speeds and stability to the rotor s :stem. Hence, the focus of the present investigation is on the decision of an optimal size of the flexible rotor system supported by the squeeze film dampers to minimize the maximum transmitted load and unbalance response over a range operating speeds. The enhanced genetic algorithm (EGA), which was developed by authors, is used in the optimization process. This algorithm is based on the synthesis of a modified genetic algorithm and simplex method. The results show significant benefits in using EGA when compared with nonlinear programming (NLP).

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터빈발전기의 축계 진동 해석: 열박음형과 용접형 로터의 진동 특성 비교 (Vibration Analysis of Rotating System in a Turbine and Generator Set: Comparison of Shrunk-fit Disc Rotor and Welded Drum Rotor)

  • 하현천;박철현;최성필;김계연
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.599-604
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    • 2000
  • Excessive vibration magnitude results in serious damage and economic losses in the turbine and generator system. Therefore, it is of importance to evaluate the accurate dynamic characteristics of the system in advance. In this paper, rotordynamic characteristics of both the shrunk-fit disc and welded drum rotors have been investigated to ensure an excellent running behavior of the system in which low-pressure(LP) turbines of a nuclear power plant were retrofitted to improve thermal efficiency and reliability. Analysis shows that the welded drum rotor has good torsional characteristics rather than the shrunk-fit disc rotor. In addition, verification testing of field test was performed to confirm the retrofit. Test results are good agreement with analysis ones.

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다단 마이크로터빈에서 단수 변화에 따른 터빈의 성능에 관한 실험적연구 (An Experimental Study of the Performance Characteristics on a Multi-Stage Micro Turbine with Various Stages)

  • 조종현;조수용;최상규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.76-82
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    • 2005
  • 본 연구에서는 축류형 마이크로터빈의 단 수를 단 단에서부터 최대 6단까지 변경하면서 각 단에서의 공력특성을 측정하였다. 실험에 사용된 마이크로터빈은 터빈입구에서 유량계수가 2.0, 부하계수가 3.25이며 유로의 평균직경이 25.8mm인 소형 축류형 다단터빈이 적용되었다. 정익과 동익의 솔리디티는 0.67~0.75 범위의 값이 적용되었으며 입구에 일정한 질유량과 전압력으로 조정한 후에 터빈의 부하를 변경하면서 탈설계 영역에서의 공력특성을 측정하였다. 본 실험에서는 단 당 최대 2kW/kg/sec의 비출력이 얻어졌으나 단수의 증가에 따라 비출력의 증가폭은 다소 완화되었으며, 토오크의 경우는 단수가 증가되면서 낮은 회전수 영역에서는 토오크의 증가폭이 일정하나 높은 회전수영역에서는 토오크의 증가폭이 둔화되었다. 블레이드의 높이에 비하여 팁간격의 영향이 크므로 터빈의 효율은 낮으나 단 수의 증가에 따라 증가가 가능하다.

전기비저항을 이용한 1Cr-1Mo-0.25V강의 인성열화도 평가 (Evaluation of Toughness Degradation of 1Cr-1Mo-0.25V Steel by Electrical Resistivity)

  • 남승훈;유광민;김엄기
    • 비파괴검사학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.10-16
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    • 1998
  • 사용중인 터빈 로터에서 균열이 발견된다면 그 안전성을 평가하기 위해서는 제조 당시의 재료물성 데이터가 아닌 열화된 재료의 물성 및 인성을 사용해야 한다. 본 연구에서는 시험재료로 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강을 사용하였다. 로터강의 경우 발전소에서 실제 사용된 열화재를 종류별로 입수하는 것은 매우 어렵기 때문에 실제로 열화된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위해서 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$에서 등온 열화처리하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 만들었다. 열화도와 재료의 인성을 비파괴적으로 평가하기 위하여 직류 전위차법을 이용하였으며, 상온에서 전기비저항을 측정하였다. 열화도의 증가에 따라 전기비저항과 재료인성은 일정시간까지는 감소하는 것으로 나타났으며, 전기비저항과 인성과의 상관관계를 만들었다. 따라서 이를 이용하여 비파괴적으로 재료인성을 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

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보자력을 이용한 1Cr-1Mo-0.25V강 인공시효재의 열화도 평가 (Degradation Evaluation of Aged 1Cr-1Mo-0.25V Steel Using Coercive Force)

  • 유권상;남승훈;김용일;유광민;손대락
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.288-293
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    • 1999
  • 고온에서 사용중인 터빈 로터의 안전성을 평가하기 위해서는 열화된 재료의 물성이 필요하다. 실제로 발전소에서 사용되고 있는 열화도가 다른 로터강을 종류별로 입수하기가 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강으로 인공열화 시료를 제작하였다. 실제로 사용된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위하여 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$의 등온에서 열처리시간을 다르게 하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 얻었다. 열화도를 비파괴적으로 평가하기 위하여 상온에서 측정한 보자력을 이용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 보자력은 감소하였는데, 이 원인을 미세조직 및 EPMA 분석에 의해 구명하였고, 경도와 보자력과의 상관관계를 만들어 비파괴적으로 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

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가역 투자율 측정에 의한 1Cr-1Mo-0.25V 강의 열화도 평가 (Degradation Evaluation of 1Cr-lMo-0.25V Steel by Measuring Reversible Magnetic Permeability)

  • 유권상;김용일;남승훈;유광민;조육;손대락
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.445-450
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    • 2000
  • 고온에서 운용 중인 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용기간동안 열화된 재료의 물성을 측정하여야 한다. 실제 사용되고 있는 화력발전소 터빈의 로터에서 열화도가 다른 여러 종류의 시편을 입수하기 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강을 인공열화시켜 시편으로 사용하였다 열화도의 비파괴적 평가를 위하여 교류 섭동 자기장을 인가하여 가역 투자율을 측정하는 자기적 방법을 사용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 가역 투자율 피크 사이의 간격은 감소하였는데, 경도와 가역 투자율 피크 간격과의 선형관계를 이용하여 비파괴적으로 터빈 로터강의 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

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상태기반정비에 의한 증기터빈 저널베어링의 정비주기 최적화 (Maintenance Frequency Optimization of the Steam Turbine Journal Bearings by Condition-based Maintenance)

  • 이혁순;정혁진;송우석
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.7-13
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    • 2011
  • Turbine journal bearings are designed to support the weight of the rotors on a hydrodynamic oil film and to provide dynamic stability to the rotor system. The life time of journal bearings is infinite theoretically because the journal bearings are separated from the shaft journal by oil film. But poor design, assembly, operation and maintenance can cause problems to the journal bearings. The FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) results of the journal bearings show that frequent maintenance of the journal bearings can cause failures and reduction of the bearing life. Therefore, the maintenance periods and history of the journal bearings with the bearing FMEA results are reviewed in order to establish the optimized maintenance period of the journal bearing for the nuclear power plants. Consequently it is necessary to maintain a best condition of lubrication system, reject time-based maintenance and perform the condition-based maintenance of journal bearings in order to maintain optimum condition of the journal bearing.