• 제목/요약/키워드: turbo shaft

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스팀터빈의 공력성능 평가를 위한 공기 상사실험 (Air Similarity Test for the Evaluation of Aerodynamic Performance of Steam Turbine)

  • 임병준;이은석;양수석;이익형;김영상;권기범
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.29-35
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    • 2004
  • The turbine efficiency is an important factor in power plant, and accurate evaluation of steam turbine performance is the key issue in turbo machinery industry. The difficulty of evaluating the steam turbine performance due to its high steam temperature and pressure environment makes the most steam turbine tests to be replaced by air similarity test. This paper presents how to decide the similarity conditions of the steam turbine test and describes its limitations and assumptions. The test facility was developed and arranged to conduct an air similarity turbine performance test with various inlet pressure, temperature and mass flow rate. The eddy-current type dynamometer measures the turbine-generated shaft power and controls the rotating speed. Pressure ratio of turbine can be controled by back pressure control valve. To verify its test results, uncertainty analysis was performed and relative uncertainty of turbine efficiency was obtained.

퍼지 및 신경망을 이용한 무인 항공기용 터보축 엔진의 다중손상진단에 관한 연구 (A Study on Multi-Fault Diagnosis for Turboshaft Engine of UAV Using Fuzzy and Neural Networks)

  • 공창덕;기자영;고성희;구영주;이창호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.556-561
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    • 2009
  • 다양한 비행환경에서 장시간 체공하며 원격 조종되는 무인항공기에서 추진시스템을 신뢰성 있게 운영하는 것은 매우 중요하다. 스마트 무인기의 수직 이착륙 및 전진 비행에 사용 되는 터보축엔진의 정확한 손상진단은 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 연구에서는 엔진 측정 파라미터들의 변화로부터 퍼지이론을 적용하여 손상된 구성품을 식별한 후 훈련된 신경망 알고리즘을 식별된 손상 패턴에 적용 손상된 양을 정확히 진단할 수 있는 방법을 새로이 제안하였다. 제안된 진단방법은 단일손상은 물론 다중손상도 진단할 수 있다.

스마트 무인항공기용 터보축 엔진의 동적성능과 응답성에 관한 연구 (A Study on Dynamic Performance and Response of Turbo Shaft Engine for SUAV)

  • 박준철;이대원;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.201-204
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    • 2004
  • 본 연구에서는 대상엔진의 설계점, 정적 탈설계점 및 동적 탈설계점 성능해석을 위하여 상용코드(GSP)와 함께 기 개발한 해석용 코드를 사용하였다 고도, 속도 및 출력변화를 포함하는 다양한 임무조건에 따른 엔진의 정적 성능과 이를 바탕으로 한 동적 특성도 분석하였다. 특히, Power setting 자체보다는 Throttle setting을 통한 출력과 엔진 회전수, 그리고 터빈의 열 과부하특성을 응답시간과 함께 예측함으로서 추후 엔진제어장치인 FADEC 시스템 설계에 활용토록 하였다.

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스마트 무인항공기용 터보축 엔진의 동적성능과 응답성에 관한 연구 (A Study on Dynamic Performance and Response of Turbo Shaft Engine for SUAV)

  • 박준철;노태성;최동환;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.17-24
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    • 2005
  • 본 연구에서는 대상 엔진의 설계점, 정적 탈설계점 및 동적 탈설계점 성능해석을 위하여 상용코드(GSP)와 함께 기 개발한 해석용 코드를 사용하였다. 고도, 속도 및 출력변화를 포함하는 다양한 임무조건에 따른 엔진의 정적 성능과 이를 바탕으로 한 동적 특성도 분석하였다. 특히, Power setting 자체보다는 쓰로틀 조정을 통한 출력과 엔진 회전수, 그리고 터빈의 열 과부하특성을 응답시간과 함께 예측함으로서 추후 엔진제어장치인 FADEC 시스템 설계에 활용토록 하였다.

스마트 무인기용 가스터빈 엔진의 탈설계 영역 구성품 손상 진단에 관한 연구 (A Study on fault Detection of Off-design Performance for Smart UAV Propulsion System)

  • 공창덕;고성희;기자영;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • 본 연구에서는 모델 기반(Model-Based) 성능진단에 신경회로망을 적용하였고, SIMULINK를 이용하여 PW206C 터보축 엔진의 모델링을 수행하였다. 비행 고도, 비행 마하수, 가스발생기 회전수에 따른 다양한 운용영역의 성능데이터를 base로 하여 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 성능 저하에 대한 학습데이터를 획득하고 역전파(Back Propagation Network)를 이용하여 훈련하였다. 설계점 및 탈설계 영역에서 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 단일 손상 탐지를 수행한 결과 손상된 구성품을 비교적 잘 탐지함을 확인할 수 있었다.

실수코드 유전알고리즘과 인공신경망을 이용한 가스터빈 엔진의 복합 결함 진단 연구 (Multiple Defect Diagnostics of Gas Turbine Engine using Real Coded GA and Artificial Neural Network)

  • 서동혁;장준영;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.23-27
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실수코드 유전 알고리즘(RCGA)과 인공신경망(ANN)을 이용하여 항공기용 터보 축엔진의 결함 진단에 관한 연구를 수행하였다. 인공신경망만을 이용하여 엔진의 결함을 판단 할 경우 많은 학습데이터 때문에 지역 최소점으로 수렴하는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 전역 최소점을 찾는 능력이 뛰어난 실수코드 유전 알고리즘을 사용하였다. 5% 이내의 RMS 결함오차로 높은 결함 예측 신뢰도를 가짐을 확인하였다.

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한국의 천연가스 도시정압기지에서 감압에너지 회수에 대한 타당성 연구 (Feasibility Study of Pressure Letdown Energy Recovery from the Natural Gas Pressure Reduction Stations in South Korea)

  • 유한빛;홍성호;김효
    • 한국가스학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.9-17
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    • 2015
  • 한국에서 소비되는 대부분의 천연가스는 배관을 통한 수송을 위하여 높은 압력으로 압축되고, 수요처에 공급되기 전에 정압기지에서 다시 감압된다. 감압과정에서 간단하고 효율적인 설치를 위해 팽창밸브가 사용되었으나 팽창밸브에서는 압축을 통해 회수되는 에너지가 없다. 따라서 팽창밸브와 동일한 감압 기능을 수행하면서 압력에너지를 축일로 회수하여 전력을 생산할 수 있는 터보팽창기가 팽창밸브의 대안으로 제시되었다. 본 연구에서는 중압 정압기지에서 팽창밸브의 평균 입구, 출구 압력조건인 68.7 bar에서 23 bar로 감압될 때 입구의 온도, 유량조건에 따라서 생산 가능한 전력을 이론적으로 계산하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 이용하여 천연가스를 순수한 메탄으로 고려한 경우와 소량의 질소와 탄화수소의 혼합물로 고려한 경우에 대한 열역학적 물성을 계산하였다. 2013년 공급량을 기준으로 터보팽창기 도입을 통해 회수 가능한 이론적인 최대 전력생산량은 순수한 메탄의 경우 1596 MW, 혼합물의 경우 1567 MW로 추산되었다.

Formation Mechanism Analysis and Detection of Charged Particles in an Aero-engine Gas Path

  • Wen, Zhenhua;Hou, Junxing;Jiang, ZhiQiang
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권2호
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    • pp.247-253
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    • 2015
  • The components of an aero-engine gas path cannot be monitored in a timely way due to a lack of real-time monitoring technologies. As an attempt to address this problem, we have conducted research on a condition monitoring technology based on the charging characteristics of particles in an aero-engine gas path, and emphatically analyze the formation of particles in an aero-engine gas path, the charging mechanism of carbon particles and the factors that influence the charge quantity and polarity. The verification experiments are performed on the simulated experiment platform and a turbo-shaft engine test bench. The results show the carbon particles' carry charge, and an obvious change in the total electrostatic charge level in the aero-engine gas path due to the increased carbon particles produced by burning or abnormal metal particles; the charge number is related to the size of particles, and the bigger carbon particles carry a negative charge and metal particles carry a positive charge; the change in engine power can lead to an obvious change in the level of electrostatic charge in the gas path, and the change in electrostatic charge results from the extra carbon particles formed in the rich-oil burning process. The research provides a reference for establishing the baseline of electrostatic charge while the engine runs on different power. The study also demonstrates the validity of the electrostatic monitoring technology and establishes a base for developing the application of electrostatic monitoring technology in aero-engines.

정.동익 축방향 간격에 따른 단단 축류터빈의 성능시험에 관한 연구 (A Study of the One-Stage Axial Turbine Performance with Various Axial Gap Distances between the Stator and Rotor)

  • 김동식;조수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.99-105
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    • 2002
  • 본 연구에서는 정익과 동익간의 축방향 간격을 달리하여 축류형 터빈에서의 성능시험을 수행하였다. 실험에 사용된 터빈은 저압저속터빈으로써 평균반경에서 반동도가 0.373이며 축류형 3차원 단단터빈이다. 터빈의 평균반경 직경은 257.56mm이며 평균반경에서 동익의 익현은 28.2mm이다. 성능시험을 위한 공기력 입력장치로는 풍동이 사용되었으며 풍동의 터보블로워 동력은 30kW로써 290mmAq의 정압력에서 $340m^3$/min의 공기량을 보낼 수 있다. 터빈에서의 회전수 및 출력은 터빈 축에 직결식으로 연결된 다이나모메터에서 제어되었다. 실험에서 축방향 간격조정은 평균반경에서의 정익 축방향 익현의 1/4에서 3배까지 변경하여 총 9개의 성능시험을 수행하였다. 같은 무차원 유량과 RPM에서 축방향의 간격에 따른 효율의 변화는 최대 8%이내지만 최고효율을 얻게되는 축방향 간격은 1.6-1.9Cx 였다.

인도 녹색산업 진입 전략에 대한 탐색적 연구 - 재생에너지 분야를 중심으로 - (The Exploratory Study on the Entry Mode for Indian Green Industry)

  • 박현재;박세훈
    • 무역상무연구
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    • 제55권
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    • pp.265-290
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    • 2012
  • CEPA (Comprehensive Economic Partnership Agreement) between India and Korea may vitalize Korean economy more and more. Currently most of Korean firms have entered into manufacturing industries like electronics and automobiles. But only a few Korean companies are trying to penetrate into Indian green industry so this paper suggest how to enter into Indian green industry, especially renewable energy sectors. First, Exporting main shaft, tower-flange and polysilicon products can be considered, as a first step of entry mode. Second, entry mode based on contract like technology licensing, strategic alliance and joint venture establishment can be also one of options. For example, Korean solar energy industry which show more competitiveness than that of Indians should try to make technological licensing on PV modules. In addition to this, they should also try to make joint ventures with right Indian partners and build up 'Solar City' nearby regions like Gurgaon in India where many Korean firms are located. Korean shipbuilding firms like Hyundai Engineering which keep on developing wind turbo engines can also try to make strategic alliance with Indian firms like Suzlon which has strong competitiveness. After that, they should explore Korean and Indian wind sector markets together. Third, brownfield investment can be last and final option as a entry mode as we consider the peculiar characteristics of renewable energy industry. Lastly, Korean government which are rush to indulge into green business should formulate more proper and realistic policies to give big incentives the concerned firms which are trying to open international green market so government should make Korean green firms not to lose good market opportunities related to green industry like renewable energy sectors. Renewable energy sectors are basically regarded as infrastructures so close contact to Indian central government as well as state government will be also required.

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