• 제목/요약/키워드: 가이드 베인

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전치 가이드베인을 가지는 수중 덕트 프로펠러 주위의 전산 유동 해석 (Numerical Flow Analysis of Ducted Marine Propeller with Pre-Swirl Guidevane)

  • 유혜란;정영래;박원규
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.62-69
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    • 2004
  • The present work solved 3D incompressible RANS equations on a rotating, multi-blocked grid system to efficiently analyze ducted marine propulsor with the interaction of propeller guidevane and annular duct. To handle the interface boundary between the guidevane and the propeller, a sliding multiblock technique based on the cubic spline interpolation was applied. To validate the present code, a turbine flow was simulated and the time-averaged pressure coefficients were compared with experiment. After the code validation, the flowfield around a ducted marine propeller with pre-swirl guidevane was simulated.

배열회수장치의 유동특성에 관한 수치적 연구 (NUMERICAL STUDY ON FLOW CHARACTERISTIC IN THE HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR)

  • 최훈기;유근종;신병주;김철환
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • Performance improvements of the heat recovery steam generator(HRSG) can be achieved by improving the flow distribution of exhaust gases for a various type of different equipments. A number of design parameters are systematically investigated and their effects on an index of velocity deviation established. The parameters include the three shape of the transition duct and the wide range of the guide vane angles. The numerical results clearly reveal feature of the flow pattern in the transition duct, velocity deviation and pressure drop at tube bank part.

파력발전용 임펄스 터어빈의 자기 기동 특성 해석 (A Study of Self Starting Characteristics of Impulse Turbine of Wave Energy Conversion)

  • 문재승;현범수
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.220-224
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    • 2004
  • The present paper deals with the numerical study to analyze the self-starting performance of impulse turbine in a reciprocating air flow generated by sinusoidal motion of wave inside oscillating water column. Result was compared to that of Wells turbine, well-known wave energy conversion device, and showed that the impulse turbine has a superior self-starting ability. More detailed parametric study was performed to demonstrate the effects of moment of inertia of rotor, loading torque, tip clearance and angle of guide vane.

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2.5 kW 급 프로펠러형 마이크로 수차 매개변수 연구 (Parametric Study of 2.5 kW Class Propeller Type Micro Hydraulic Turbine)

  • 마상범;김성;최영석;차동안;김진혁
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.387-394
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    • 2020
  • A parametric study of a 2.5 kW class propeller type micro hydraulic turbine was performed. In order to analyze the internal flow characteristics in the hydraulic turbine, three dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with shear stress transport turbulence model were used and the hexahedral grid system was used to construct computational domain. To secure the reliability of the numerical analysis, the grid dependency test was performed using the grid convergence index method based on the Richardson extrapolation, and the grid dependency was removed when about 1.7 million nodes were used. For the parametric study, the axial distance at shroud span (L) between the inlet guide vane and the runner, and the inlet and outlet blade angles (β1, β2) of the runner were selected as the geometric parameters. The inlet and outlet angles of the runner were defined in the 3 spans from the hub to tip, and a total of 7 geometric parameters were investigated. It was confirmed that the outlet angles of the runner had the most sensitive effect on the power and efficiency of the micro hydraulic turbine.

월류 파력 발전 구조물 통합 축소 모형 시험을 통한 월류 성능 및 제어 시스템에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Overtopping Performance and Control System of Overtopping Wave Energy Convertor)

  • 박지용;신승호;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 암초형 월류 파력발전 시스템은 암초형 구조물에 입사 되는 파랑 에너지를 낙차로 전환하고 이를 전기 에너지로 변환 시키는 파력 발전 방식이다. 기존 연구에서 월파제의 사면 경사, 천단고, 가이드 베인 형상에 따른 월류 성능이 연구 되었다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구를 통해 설계된 1/7 축소 모형을 제작하고 수차 터빈 및 발전 시스템, 전력제어시스템, 운전제어 및 모니터링 시스템을 연계하여 통합 축소 모형 시스템을 구축하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파에 따른 월류량과 발전량을 계측하여 기존 연구와 비교 검증하였다. 이를 통해 설계시 계획한 월류량과 발전량을 확인하였고 다수 터빈에 의한 효율적인 제어 시스템 구동 방안을 제안하였다.

유동형태 변화가 배관 곡관부 대류열전달에 미치는 영향 (Effects of the Changes in Flow Pattern on Convective Heat Transfer in the Vicinity of Pipe Elbow)

  • 송승현;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제15권1호
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    • pp.25-30
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    • 2019
  • 본 연구에서는 배관 곡관부의 유동가속부식을 일으키는 인자 중 수력학적 인자인 유동형태 변경에 따른 영향을 분석하고 부식을 저감시키는 연구를 추진하였다. 열전달과 물질전달, 물질전달과 유동가속부식의 상사성에 대해 이론적 분석을 통해 확인하고 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 국소대류열전달계수를 해석함으로써 곡관부의 물질전달 특성에 대해 고찰하였다. 곡관부 상류의 직관부 내표면 안쪽과 바깥쪽에 요철을 설치하였을 때 최대 국소열전달계수는 기본유동에 비하여 현저히 감소하여 요철의 위치와 형태에 따라 차이가 있으나 24.9%까지 감소함을 확인하였으며, 곡관부 상류의 직관부에 가인드 베인을 삽입하면 가이드 베인에 의한 배관 내측면적 크기에 따라 차이가 있으나 최대 국소열전달계수가 기본유동에 비해 12.5%까지 감소함을 확인하였다.

SCR 공정에서 반응기 내부의 유동 균일화를 위한 수치적 연구 (Numerical Study for Flow Uniformity in Selective Catalytic Reduction(SCR) Process)

  • 정유진;홍성길;김민철;이재정;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4666-4672
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    • 2011
  • SCR의 NOx 제거 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등), 배가스의 온도, 유속 분포 등의 다양한 인자에 의해 좌우되며, 이 중 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 단계의 SCR 반응기 내의 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하였다. 또한 SCR 반응기 내의 유동 균일도를 최적화시키기 위해 가이드 베인과 배플 및 다공판 등을 설치하였을 경우 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 유동 개선을 위해 인입 덕트곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 확인 할 수 있었다.

회전하는 냉각유로의 곡관부에 부착된 가이드 베인의 형상 최적설계 (Shape Optimization of a Rotating Two-Pass Duct with a Guide Vane in the Turning Region)

  • 문미애;김광용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.66-76
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    • 2011
  • The heat transfer and pressure loss characteristics of a rotating two-pass channel with a guide vane in the turning region have been studied using three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) analysis, and the shape of the guide vane has been optimized using surrogate modeling optimization technique. For the optimization, thickness, location and angle of the guide vanes have been selected as design variables. The objective function has been defined as a linear combination of the heat transfer and the friction loss related terms with a weighting factor. Latin hypercube sampling has been applied to determine the design points as design of experiments. A weighted-average surrogate model, PBA has been used as the surrogate model. The guide vane in the turning region does not influence the heat transfer in the first passage upstream of the turning region, but enhances largely the heat transfer in the turning region and the second passage. In an example of the optimization, the objective function has been increased by 13.6%.

곡관부 열전달 성능 강화를 위한 에어포일형 가이드 베인의 형상 최적설계 (SHAPE OPTIMIZATION OF THE AIRFOIL-GUIDE VANES IN THE TURNING REGION FOR A ROTATING TWO-PASS CHANNEL)

  • 문미애;김광용
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • This paper presents the numerical simulation results of heat transfer and friction loss for a rotating two-pass duct with the airfoil-guide vanes in the turning region. The Kriging model is used as an optimization technique with Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis of flow field and heat transfer with shear stress transport turbulent model. To improve the heat transfer performance, angle and location of the airfoil-guide vanes have been selected as design variables. The optimization problem has been defined as a minimization of the objective function, which is defined as a linear combination of heat transfer related term and friction loss related term with a weight factor. The airfoil-guide vanes in the turning region keep the high level of heat transfer while the friction loss has a low value. By comparing the presence or absence of airfoil-guide vanes, it is shown that the airfoil-guide vanes exhibited the best heat transfer performance to improve the blade cooling except the first passage.

성에제거 덕트 입구 가이드베인 형상이 노즐출구 유량분포특성에 미치는 영향 (Effects of an Inlet Guide Vane on the Flowrate Distribution Characteristics of the Nozzle Exit in a Defrost Duct System)

  • 김덕진;이지근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.88-96
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    • 2008
  • Effects of the duct inlet guide vane on the flowrate distribution characteristics of the defroster nozzle exit in a defrost duct system were investigated experimentally to design the optimum heating, ventilation and air conditioning (HVAC) system applied in an automotive compartment. A 3-dimensional hot-wire anemometer system was used to measure the velocity field in the vicinity of the defroster nozzle jet flow and the velocity distributions near the windshield interior surface. At first, two cases of with- and without-duct inlet guide vanes were considered as the test condition, and then three cases of the duct inlet guide vane were tested to determine the optimum guide vane shape and their positions. The arrangement of the duct inlet guide vanes has an effect on the improved flowrate distribution at the defroster nozzle exit and near the windshield interior surface. However, the application of the lots of guide vane to control the flow direction leads to increase the flow resistance, resulting in the decreased flowrate issuing from the defroster nozzle. The shape of the duct inlet guide vane affects not only the flowrate distribution between the driver side and the assistant driver side but also the reduction of the flow resistance in the defrost duct system.