• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.449-455
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• 2015

전력용 변압기 용량의 증대와 고효율화에 따른 권선의 단위체적당 열발생량의 증가 및 이에 따른 절연성능의 저하는 전력용 변압기의 수명과 신뢰성에 큰 영향을 준다. 이러한 문제점은 방열기의 냉각성능을 증가시킴으로써 해결이 가능하다. 본 연구는 ONAF(Oil Natural Air Forced) 형식의 변압기의 방열기에 대해 공기의 강제대류를 일으키는 팬의 위치에 따른 냉각성능 평가를 통하여 냉각효과가 가장 큰 팬의 위치를 찾기 위한 것이다. 해석에는 유동해석 상용소프트웨어를 사용하였으며, 해석시간의 단축을 위하여 오일의 냉각유로를 단순화시켰고 팬의 지름을 일정하게 두고 팬의 위치를 다양하게 변화시켜가며 해석을 실행하였다. 해석 결과 팬의 수직적인 위치 변화는 냉각성능에 크게 영향을 주지 않았으나 팬이 변압기의 전방영역에 위치할 경우 후방영역의 배치보다 온도강하가 큰 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권1호
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• pp.65-76
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• 2015

In this study, the natural convection phenomenon of the air side and the forced convection phenomenon of the oil side were simulated in the radiator through a 3-D numerical analysis, and the total heat released by the oil side into the radiator heating plate and then to the air side was evaluated. Also, a quantitative analysis was carried out on the effect of each thermal resistance on the overall heat transfer coefficient through a 1-D thermal circuit analysis on the heat transfer mechanisms of the radiators considered in this study. In addition, for the diverse shapes of the heating plates considered in this study, the pressure drops of the oil side were quantitatively compared and evaluated. The temperatures at the air side and the oil side outlets of the radiators with 8 different fin shapes considered in this study had almost similar values showing a difference of +/-3% and, accordingly, the total heat transfer also showed similar heat dissipation performance in all the models. As a result of the 1-D thermal circuit analysis, in all the models considered in this study, while the thermal resistance of the air side accounted for 92% to 96% of the total, that of the oil side was 5 to 7%, and that of the heating plate showed a very small value of 0.02%.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권4호
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• pp.86-93
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• 2014

Increased demand of power-transformer's capacity inevitably results in an excessive temperature rise of transformer components, which in turn requires improved radiator design. In this paper, numerical simulation of the cooling performance of an ONAN-type (Oil Natural Air Natural) radiator surrounded by air was performed by using CFX. The natural convection of the air was treated with the full-model. The present parametric study considers variation of important variables that are expected to affect the cooling performance. We changed the pattern and cross-sectional area of flow passages, the fin interval, the flow rate of oil and shape of flow passages. Results show that the area of flow passage, the fin interval, the flow rate of oil and shape of flow passages considerably affect the cooling performance whereas the pattern of flow passages is not so much influential. We also found that for the case of the fin interval smaller than the basic design, the temperature drop decreases while a larger interval gives almost unchanged temperature drop, indicating that the basic design is optimal. Further, as the flow rate of oil increases, the temperature drop slowly decreases as expected. On the other hand, when the shape of flow passages are changed, temperature drop is increased, indicating that the cooling performance is enhanced thereupon.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.97-102
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• 2012

변압기 외부에 방열핀을 설치한 밀폐형 오일변압기는 절연유의 온도상승으로 인해 부피가 팽창할 경우 방열핀의 내부 부피가 확장되어 압력상승을 방지한다. 본 연구에서는 생분해도가 높아 환경친화적 이고, 인화점 및 발화점이 높아 화재의 위험도가 낮은 식물성 절연유를 이용하여 당사 풍력발전기에 적용할 밀폐형 오일변압기를 개발하였다. 열 유동 전산수치해석 기법을 이용하여 식물성 절연유 냉각성능을 광유 및 실리콘유와 비교 분석 하였으며, 밀폐형 오일변압기의 개발을 위하여 변압기 중신부의 열적 안전성을 확보하고 절연유의 온도변화에 따른 내부 압력변화에 대응이 가능한 팽창형 방열핀을 개발하였다. 추가로 온도상승시험을 통하여 수치해석 결과와 시험 결과를 비교 분석 하였으며, 식물성 절연유를 사용한 밀폐형 오일 변압기의 설계 고려사항을 도출하였다.