• 제목/요약/키워드: Vertical shaft

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수직축 Wind-Turbine을 이용한 풍력발전 모델의 연구 (A Study of Wind Energy Power Plants Models using V.A.W.T)

  • 명관범;차득근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1522-1524
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    • 2004
  • The wind turbine captures the wind's kinetic energy in a rotor consisting of two or more blades mechanically coupled to an electrical generator. In this paper is proposed models for wind energy power plants using V.A.W.T. and complex concepts using shapes of a half cylinder for blades. A familiar configuration for a drag-type wind machine is shown this paper. In this simple machine, kinetic energy in the wind is converted into mechanical energy in a vertical rotating shaft.

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현장타설말뚝의 하중전이 특성에 대한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental Study and Numerical Analysis on Load Transfer Characteristics of Drilled Shafts)

  • 박언상;박승도
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.5-14
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    • 2023
  • 본 연구에서는 설계 대상인 현장타설말뚝기초에 대하여 상사율을 고려한 하중전이 대형토조 모형시험과 3차원 수치해석을 수행함으로써 현장타설말뚝 선단부와 주면부의 하중전이 특성을 분석하고 하중분담율을 산정하였다. 대형토조 모형시험 및 3차원 수치해석 결과에서 나타난 현장타설말뚝의 선형적 거동으로부터, 본 연구의 설계 조건에 대한 주면하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 선단하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 수평하중전이곡선은 Reese 등의 제안식이 적정한 것으로 확인되었다. 암반근입부에서 축하중은 시험값이 수치해석값보다 약간 크게 측정되었지만 암반 근입부에서 하중분담율은 연직하중이 증가함에 따라 평균적으로 약 27.8%의 분담율을 나타내었다. 연직재하 시에 말뚝두부의 침하량은 해석값이 시험값보다 약간 작게 평가되었으며, 모형시험 및 해석 최대 연직하중에서 말뚝두부의 최대 침하량은 시험치 10.6mm, 해석치 10.0mm 이고, 말뚝선단에서 최대 침하량은 시험치 2.0mm, 해석치 1.9mm로 나타났다. 수평재하 시에 기둥 두부(지표)와 말뚝 두부에서 수평변위는 시험값과 해석값이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났고, 모형토조시험 결과 최대 수평변위 38.0mm에서 측정된 수평하중은 24,713kN, 수치해석에서의 수평하중은 26,073kN으로 평가되었다.

석탄회를 이용한 갱내충전모형시험 연구 (A Study on the Model Test for Mine Filling Using Coal Ash)

  • 이상은;박세준;김학성;장항석;김태혁
    • 터널과지하공간
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    • 제22권6호
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    • pp.449-461
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    • 2012
  • 화력발전소에서 발생하는 석탄회를 지반침하의 방지를 위하여 갱내충전용으로 사용하고자 한다. 따라서 영동화력발전소에서 발생하는 석탄회를 이용하여 기본적인 물리적 특성 및 유동 특성을 파악하였으며, 한보탄광의 제1사갱을 대상으로 모형갱도를 제작하여 총 8회의 수압식 충전실험을 수행하였다. 석탄회의 비중은 2.34이고 입도분석결과 실트질 모래인 SM에 해당한다. Slump 시험 및 Flow 유동시험 결과 석탄회 70 wt,% 이하에서 액상형태로 나타나므로 모형충전실험에서는 석탄회 60 wt,%를 적용하였다. 모형충전시험결과 갱내수 유, 무에 상관없이 토출구를 사갱이나 수갱 바닥에 위치시키는 것이 충전효율을 향상시키는데 유리한 방법임을 확인하였다.

터널팬 샤프트 환기 방식에 따른 열 및 연기배출효과에 관한 연구 (A study of Heat & Smoke Extraction Effects by the Various Operation of funnel Fan Shaft Ventilation)

  • Rie, Dong-Ho;Yoo, Ji-Oh
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.49-56
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    • 2004
  • 지하철은 다른 구조물과 비교하여 화재발생 시 화재진압 및 인명구조에 본질적으로 취약한 구조적 특성을 내포하고 있다. 국내의 경우, 지하철 승강장 제연설비는 전용설비로 구축되어 있지 않고 화재발생 시 승강장환기설비 및 본선터널부의 환기설비를 제연모드로 절환하여 운영되고 있다. 제연효과는 이러한 까닭으로 환기설비의 위치, 용량 및 급배기방식에 종속된다. 본 연구에서는 지하철 승강장에서 열차 화재 발생 시, 승객의 안전한 대피로 확보가 가능한 선로부 환기기의 제연운전 효과의 실효성에 대한 검증을 목표로 한다. 따라서 지하승강장을 대상으로 승강장 내 기류해석 및 3차원 화재시뮬레이션을 수행하여 열차화재에 따른 승강장내 열 및 물질이동특성해석으로부터 선로부 배연운전모드에 따른 특성을 규명함으로서 승객안전성 확보에 목표를 둔다.

불규칙 단파가 신월저류배수시설의 수리적 안정성에 미치는 영향에 대한 실험 연구 (An experimental study on the influence of undular bore on the hydraulic stability at Shinwol rainwater storage and drainage system)

  • 오준오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권5호
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    • pp.313-323
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    • 2019
  • 대심도 터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 역 사이펀 관로 형태를 하고 있는 시설물이다. 대심도 터널과 같은 구조에서는 하류에서 발생한 불규칙 단파에 의하여 터널의 수리적 안정성에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 국내 최초로 건설 중인 '신월 빗물저류배수시설'의 수리적 안정성에 불규칙 단파가 미치는 영향을 알아보기 위하여 다양한 홍수유입 시나리오에 대하여 수리모형실험을 실시하였다. 본 연구에서 수행한 수리모형실험 결과 하류에서 발생한 불규칙 단파가 상류로 이동하면서 관 내 포집되어 압축상태인 공기덩어리를 밀어내는데, 이 공기덩어리가 상류 수직유입구를 통하여 급배기 되는 과정에 수직유입구를 질식시키고 홍수유입을 차단하여 월류가 발생하는 것으로 판단된다. 또한 불규칙 단파의 이동속도를 분석한 결과 불규칙 단파가 이동하면서 에너지를 전달하고 이때 관 내 압력 상승 및 불규칙 단파의 속도 증가분이 발생하는 것으로 판단된다. 대심도 터널의 수리적 안정성에 중요한 역할을 하는 불규칙 단파의 크기 및 속도 예측을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

ANSYS 프로그램을 이용한 50kW급 풍력터빈에 관한 연구 (A Study of 50kW Wind Turbine by Using ANSYS Program)

  • 이달호;박정철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.198-204
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    • 2022
  • 본 논문에서는 ANSYS 유동해석 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 5kW와 50kW 수직축 풍력터빈에 대해 연구였다. 5kW급 수직축 풍력터빈은 주 블레이드의 갯수와 보조 블레이드의 개수를 각각 30개로 하였고 주속비(TSR)를 0.2에서 06까지 변화를 주면서 전기적 특성을 분석하였다. 5kW급 수직축 풍력터빈의 전기적 특성을 기초로 하여 50kW급 수직축 풍력터빈을 설계 하였다. 5kW급 풍력발전은 주속비가 0.5일 때 9.5kW의 출력과 0.28의 효율이 최대로 나타났다. 출력전류(Ip)와 출력전압(Ep)을 계산한 결과, 주속비가 증가하면 출력전류(Ip)는 감소되고 출력전압(Ep)은 증가되는 것을 알 수가 있었다. 그리고 주속비를 변화주어도 5kW급 풍력발전은 5kW 이상 출력이 측정되었다. 주속비를 0.3부터 0.6까지 변화시켰을 때, 50kW급 풍력발전은 50kW 이상 출력되었다. 50kW급 풍력발전은 주속비가 0.4일 때, 출력은 58.37[kW]이고 효율은 0.318로 최대로 나타났으며, 제안한 50kW 풍력발전이 설계조건을 만족함을 확인하였다.

유한요소해석을 이용한 가스터빈 케이싱 열피로 균열발생 해석 (Investigation of the Thermo-mechanical Crack Initiation of the Gas Turbine Casing Using Finite Element Analysis)

  • 강명수;윤완노;김준성
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.52-58
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    • 2009
  • A gas turbine consists of an upstream compressor and a downstream turbine with a combustion chamber, and also the compressor and the turbine are generally coupled using a single shaft. Many casing bolts are used to assemble two horizontally separated casings, the gas turbine casing and the compressor casing, in both of axial and vertical directions. Because drilled holes for casing bolts in vertical direction are often too close to drilled holes for casing bolts in axial direction, one can observe cracks in the area frequently during operations of a gas turbine. In this study of the root cause analysis for the cracking initiating from the drilled holes of the casings of a gas turbine, the finite element analysis(FEA) was applied to evaluate the thermal and mechanical characteristics of the casings. By applying the field operation data recorded from combined cycle power plants for FEA, thermal and thermo-mechanical characteristics of a gas turbine are analyzed. The crack is initiated at the geometrical weak point, but it is found that the maximum stress is relieved when the same type of cracks is introduced on purpose during FEA. So, it is verified that the local fracture could be delayed by machining the same type of defects near the hole for casing flange bolts of the gas turbine, where the crack is initiated.

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진동경운(振動耕耘)에 관(關)한 기초연구(基礎硏究) -견인력(牽引力), 토오크, 소요동력(所要動力) 및 모멘트에 관(關)한 모형실험(模型實驗)- (Fundamental Study on Oscillating Tillage -Model Test on Draft Force, Torque, Power and Moment)

  • 김용환;김성태;나우정;민영봉;이승규
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.1-14
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    • 1981
  • A laboratory model test was carried out with a newly designed model to figure out the vibration characteristics of the vibratory tillage tool according to the method of forced vibration, i.e., horizontally and vertically forced vibrations. The results are summarized as follows: 1. The reduction ratios of the draft force of the vibratory blade were 14.2-42.6% for the case where the vibration was forced parallel to the travelling direction of the blade, and 15-54.5% for the vertically forced vibration. And it was thought that the method of vertically forced vibration was preferable to the reduction of the draft force. 2. The ratio of the draft force of a vibratory blade to that of a static one could be represented as a function of V/At. It was found to be possible to reduce the draft force by taking a lower value of (V/Af) and this meant that the effictiveness of tillage practice using the vibratory system would be limited. 3. The torque to the main rotating shaft to vibrate the model blade increased frequency and amplitude. This tendency varied according to the physical properties of tested soil. In case of horizontally forced vibration, the torque was 8~34% less than in case of vertically forced vibration. 4. With the increase of frequency, the total power requirement increased linearly, and also the portion of oscillating power requirement in the total power tended to increase. The magnitude of the total power requirement was 1.4-13 times greater than that of a static one for the case of horizontal vibration, and 1.5-15 times greater for the case of vertical vibration. It was thought that the horizontal vibration of the blade was preferable to the vertical vibration in view of the power requirement. 5. A linearity was found between the amplitude of moment oscillogram and magnitude of oscillating acceleration. Only positive values of moment occurred when the blade was forced to vibrate vertically, but negative values occurred in rarity in the case of amplitude A3 when the blade was forced to vibrate horizontally.

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2축 분할식 차량 구동라인의 굽힘진동 저감을 위한 동흡진기 최적설계 (Optimum Design of Dynamic Vibration Absorber for Reducing Bending Vibrations of Two-Piece Vehicle Drive Line)

  • 이상범;유영선
    • 한국음향학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.118-124
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차량 구동라인의 굽힘 진동을 저감시키기 위해 사용되는 동흡진기의 설계 파라미터에 대한 최적설계를 수행하였다. 정확한 동적 응답특성을 얻기 위해 구동라인을 구성하는 추진축의 진동해석으로부터 추출된 유연성 데이터를 구동라인 동역학 모델에 적용하여 유연체 구동라인을 만들었다. 동흡진기의 내부 튜브 질량, 고무 강성계수 및 고무 감쇠계수를 최적화를 위한 설계 파라미터로 선택하였다. 구동라인의 수직 가속도를 최소화시키기 위해 중심합성 실험계획법의 3-요인, 2-수준 실험을 15회 수행하여 목적함수에 대한 2차 회귀방정식을 만들었으며, 최적화 프로그램을 이용하여 동흡진기 설계 파라미터들을 결정하였다. 최적화된 동흡진기를 장착한 차량 모델은 초기 모델에 비해 구동라인의 수직 가속도 피크값을 17.1% 감소시켰다.

공작물 적재를 위한 자동정렬 및 적재장치의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of an Automatic Alignment and Loading System for Workpieces)

  • 이재경;최명철;김갑순
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.134-140
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    • 2018
  • This paper describes the design and fabrication of an automatic alignment and loading system for workpieces. To move a workpiece to a chucking position of a machine tool using a gantry robot, an automatic aligning device is required to load the workpiece before machining and automatically align them. The automatic alignment system was conceptually designed, and the structural analysis was performed for the main parts such as the top plate, center support, front and back support, and support shaft. Based on the structural analysis results, the size of these structures was determined. The automatic alignment system was manufactured, and the vertical movement characteristics of the workpiece up-and-down movement device and the rotation characteristics of the workpiece rotation device were experimentally examined. The result has confirmed that they operate normally.