• 제목/요약/키워드: rotor loss

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분리 축 가스터빈엔진의 동역학적 천이효과에 의한 부분부하성능 시험 및 해석에 관한 연구 (A Study on Partial-Load Performance Experiment & Analysis for Dynamic Transient Effect of Free Shaft Gas Turbine Engine)

  • 김경두;이원중;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.183-188
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    • 2003
  • 본 연구에서는 분리 축 방식의 가스터빈엔진을 축소형 무인 비행선의 발전용 추진시스템으로 활용하기 위해서 분리 축 가스터빈엔진을 발전용으로 개조하였다. 엔진시험을 통해 출력축으로부터 부하를 전달할 때, 요구되는 구동로터의 조건을 분석하였다. 분석한 결과 적절한 댐핑(damping)역할을 하는 장치가 필요함을 알 수 있다. 따라서 댐퍼 역할을 하는 flywheel의 관성모멘트의 변화를 고려하여 정량화하는 방법을 선택하였다. 적합한 flywheel의 관성모멘트를 장착 할 수 없는 경우에는 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진 시험중 불안정성이 초래함을 확인할 수 있었다. 엔진시험에 의한 데이터 분석으로부터 동역학적인 천이효과에 의한 성능을 통해 관성모멘트의 요구범위를 확인 할 수 있었다. 재설계한 Flywheel을 장착하여 시험한 결과 정상적인 엔진작동으로부터 추진 시스템에 요구되는 출력을 얻을 수 있었다. 엔진 시스템의 천이작동모드에서는 Fuel flow schedule 대한 엔진 응답이 제어 시스템에 제공되기 때문에, 제어시스템 설계와 천이작동모드는 충분히 고려해야 할 것이다.

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조류발전용 수직축 터빈의 유체동력학적 3차원 효과에 관한 연구 (Hydrodynamic Aspects on Three-dimensional Effects of Vertical-axis Tidal Stream Turbine)

  • 현범수;이정기
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.61-70
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    • 2013
  • 조류발전용 수직축터빈(VAT)의 3차원적인 유체동력학적 성능을 효과적으로 예측할 수 있는 연구를 진행하였다. 수치해석은 2차원과 3차원으로 수행하였으며 이를 통해 물리적 유동현상의 차이를 파악하였다. 3차원 효과는 주로 날개 끝단에서 발생하는 날개끝 보오텍스가 주된 원인으로서, 이로 인해 터빈 날개가 내어주는 양력이 손실되고 회전하는 터빈은 토크가 감소하였다. 이러한 현상은 본 연구에서 채택한 통상적인 수직축 터빈의 스팬-직경비 범위에서 상당한 수준으로 나타남을 확인하였다. 본 연구에서는 대상 터빈을 선정하고 2차원으로 성능해석 후 3차원 효과를 보정하는 비교적 간단하고 효과적인 방법을 제안하였다.

후류영향을 고려한 상반회전 풍력발전 시스템의 공력성능 예측에 관한 연구 (Aerodynamic Performance Prediction of a Counter-rotating Wind Turbine System with Wake Effect)

  • 동경민;정성남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.20-28
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    • 2002
  • 본 연구에서는 로터의 후류 효과 및 실속 후 특성을 고려하여 30kW급 상반회전 풍차 시스템에 대한 공력성능 해석을 수행하였다. 기본 공력이론은 모멘텀 이론과 2차원 준정상 공기력 이론을 통합한 형태를 사용하였다. 로터의 후류영향을 고려하기 위해 축소형 풍차 블레이드 모델에 대한 풍동시험 결과를 적절히 이용하였으며, 이로부터 보조로터를 지난 후류의 축속도 및 각속도 성분을 결정하였다. 또한, Glauert의 최적 작동판 이론과 Prandtl의 익단손실 효과를 고려하여 30kW급 풍차 시스템에 대한 최적 시위 및 비틀림 분포를 구하였으며, 기존의 단일 로터 시스템과의 공력성능 비교를 통하여 상반회전 풍차 시스템의 효율성 및 우수성을 입증하고자 하였다.

소형 풍력발전기 소음 저감을 위한 익형 설계 연구 (Design of Low Noise Airfoil for Use on Small Wind Turbines)

  • 김태형;이승민;김호건;이수갑
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.465-465
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    • 2009
  • Wind power is one of the most reliable renewable energy sources and the installed wind turbine capacities are increasing radically every year. Although wind power has been favored by the public in general, the problem with the impact of wind turbine noise on people living in the vicinity of the turbines has been increased. Low noise wind turbine design is becoming more important as noise is spreading more adverse effect of wind turbine to public. This paper demonstrates the design of 10 kW class wind turbines, each of three blades, a rotor diameter 6.4m, a rated rotating speed 200 rpm and a rated wind speed 10 m/s. The optimized airfoil is dedicated for the 75% spanwise position because the dominant source of a wind turbine blade has been known as trailing edge noise from the outer 25% of the blade. Numerical computations are performed for incompressible flow and for Mach number at 0.145 and for Reynolds numbers at $1.02{\times}10^6$ with a lift performance, which is resistant to surface contamination and turbulence intensity. The objective in the low design process is to reduce noise emission, while sustaining high aerodynamic efficiency. Dominant broadband noise sources are predicted by semi-empirical formulas composed of the groundwork by Brooks et al. and Lowson associated with typical wind turbine operation conditions. During the airfoil redesign process, the aerodynamic performance is analyzed to minimize the wind turbine power loss. The results obtained from the design process show that the design method is capable of designing airfoils with reduced noise using a commercial 10 kW class wind turbine blade airfoil as a basis. The new optimized airfoil clearly indicates reduction of total SPL about 3 dB and higher aerodynamic performance.

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CRW형식 무인항공기 추진시스뎀의 밸브 작동을 고려한 비행모드 전환에 따른 천이 성능특성 연구 (Transient performance behaviour of the CRW type UAV propulsion system during flight mode transition considering valve operation)

  • 공창덕;박종하;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.127-132
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    • 2005
  • 본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이 성능 특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인덕트를 빠져나가는 유량의 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정 하에 수행되었으며, 이때 밸브 각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능 해석은 비행 천이 영역인 고도 1km 비행 마하수 0.1에서 엔진 최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환되는 경우와 고정익모드에서 회전익 모드로의 변환되는 경우들이 수행되었다.

길이 대 직경 비와 입구 모서리 반경에 따른 회전 오리피스의 송출 특성 (Discharge Characteristics of Rotating Orifices with Length-to-Diameter Ratios and Inlet Corner Radii)

  • 하경표;강세원;고상근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권7호
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    • pp.957-966
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    • 2000
  • The effect of rotation on the discharge coefficient of orifices with various length-to-diameter ratios and two different inlet corner radii was studied. Length-to-diameter ratios of the orifices range from 0.2 to 10, while the inlet shapes are square edged, or round edges of radius-to-diameter ratio of 0.5. From the experiment, we found that rotational discharge coefficient and Rotation number, when based on ideal exit velocity of the orifice considering momentum transfer from the rotor, describe the effect of rotation very well. In this study, the discharge coefficients of rotating orifices are shown to behave similar to those of the well-known non-rotating orifices. For both rotating and non-rotating orifices, the discharge coefficients increase with the length-to-diameter ratio until a maximum is reached. The flow reattachments in the relatively short orifices are responsible for the increase. The coefficient then decreases with the length-to-diameter ratio due to the friction loss along the orifice bore. The length-to-diameter ratio that yields maximum discharge coefficient, however, increases with the Rotation number because the increased flow-approaching angle requires larger length-to-diameter ratio for complete reattachment. The length-to-diameter ratio for complete reattachment is shorter for round edged orifices than that of square edged orifices by about a unit length-to-diameter ratio.

Hall Effect Sensor를 이용한 위치센서 검출회로개발 (Development of Position Sensor Detection Circuit using Hall Effect Sensor)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.143-149
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    • 2021
  • BLDC 전동기는, 영구자석의 고성능화를 비롯한 소재 기술 향상, 고집적·고기능화를 갖는 구동 IC 기술의 진보, 고점적율화 등의 조립 기술 개선 등으로 인하여 성능이 점점 좋아지고 있다. 이러한 구형파 구동 BLDC 전동기의 장점이 있으면서 보다 사용자의 요구에 대응하기 위해 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. 따라서 본 논문에서는 정현파가 발생하는 Hall Effect Sensor를 사용하여 BLDC 전동기 회전자의 자속에 비례하여 정현파 신호를 만드는 위치검출 회로를 연구하여 전동기의 효율 증대, 리플 저감, 속도 및 토크 특성이 우수한 정현파 전류 구동을 구현하고자 한다.

박피방법에 따른 감자 및 고구마의 초기 품질 비교 (Quality Characteristics of Potato and Sweet Potato Peeled by Different Methods)

  • 정진웅;박기재;정승원;성정민
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.438-444
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    • 2006
  • 감자와 고구마의 박피 방법별 초기 품질을 비교 검토하였다. 박피 방법별 감모율은 회전식 마찰형 박피기로 박피한 감자가 평균 7.9%, 고구마가 7.3%로 가장 우수하였다. 박피후 수분함량은 박피방법별로는 큰 차이가 없었으며 박피후 3시간까지 대체적으로 감소하였다. pH는 박피후 감자는 5.8-6.8, 고구마는 6.23-6.63이었으며 박피후 시간의 경과에 따라 다소 감소하였다. 경도는 일반과도를 이용한 수작업 박피가 우수하였다. 감자의 갈변도는 $100^{\circ}C$, 10% NaOH 90초 침지한 화학적 박피가 가장 컸으며, 고구마의 경우에서도 화학적 박피가 가장 큰 것으로 나타났다. 감자의 박피후 색차는 박피 전용도구를 이용한 수작업 박피, 회전식 칼날 삭피형 박피기와 회전식 브러시형 박피기를 이용한 박피가 변화량이 작았다. 고구마의 색차 변화는 회전식 칼날 삭피형 박피기를 이용한 박피가 가장 작았으며, 마찰형 박피기와 $100^{\circ}C$ 10% NaOH 처리 박피 고구마의 색차 변화가 상대적으로 모두 큰 것으로 나타났다.

Control and Analysis of an Integrated Bidirectional DC/AC and DC/DC Converters for Plug-In Hybrid Electric Vehicle Applications

  • Hegazy, Omar;Van Mierlo, Joeri;Lataire, Philippe
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권4호
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    • pp.408-417
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    • 2011
  • The plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are specialized hybrid electric vehicles that have the potential to obtain enough energy for average daily commuting from batteries. The PHEV battery would be recharged from the power grid at home or at work and would thus allow for a reduction in the overall fuel consumption. This paper proposes an integrated power electronics interface for PHEVs, which consists of a novel Eight-Switch Inverter (ESI) and an interleaved DC/DC converter, in order to reduce the cost, the mass and the size of the power electronics unit (PEU) with high performance at any operating mode. In the proposed configuration, a novel Eight-Switch Inverter (ESI) is able to function as a bidirectional single-phase AC/DC battery charger/ vehicle to grid (V2G) and to transfer electrical energy between the DC-link (connected to the battery) and the electric traction system as DC/AC inverter. In addition, a bidirectional-interleaved DC/DC converter with dual-loop controller is proposed for interfacing the ESI to a low-voltage battery pack in order to minimize the ripple of the battery current and to improve the efficiency of the DC system with lower inductor size. To validate the performance of the proposed configuration, the indirect field-oriented control (IFOC) based on particle swarm optimization (PSO) is proposed to optimize the efficiency of the AC drive system in PHEVs. The maximum efficiency of the motor is obtained by the evaluation of optimal rotor flux at any operating point, where the PSO is applied to evaluate the optimal flux. Moreover, an improved AC/DC controller based Proportional-Resonant Control (PRC) is proposed in order to reduce the THD of the input current in charger/V2G modes. The proposed configuration is analyzed and its performance is validated using simulated results obtained in MATLAB/ SIMULINK. Furthermore, it is experimentally validated with results obtained from the prototypes that have been developed and built in the laboratory based on TMS320F2808 DSP.