• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.407-416
• /
• 2007

가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1332-1338
• /
• 2004

This paper presents the response surface optimization method using three-dimensional Navier-Stokes analysis to optimize the shape of a forward-curved blades centrifugal fan. For numerical analysis, Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with k-$\varepsilon$ turbulence model are discretized with finite volume approximations. In order to reduce huge computing time due to a large number of blades in forward-curved blades centrifugal fan, the flow inside of the fan is regarded as steady flow by introducing the impeller force models. Three geometric variables, i.e., location of cut off, radius of cut off, and width of impeller, and one operating variable, i.e., flow rate, were selected as design variables. As a main result of the optimization, the efficiency was successfully improved. And, optimum design flow rate was found by using flow rate as one of design variables. It was found that the optimization process provides reliable design of this kind of fans with reasonable computing time.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1726-1731
• /
• 2004

This paper presents the response surface optimization method using three-dimensional Navier-Stokes analysis to optimize the shape of a forward-curved blades centrifugal fan. For numerical analysis, Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with $k-{\varepsilon}$ turbulence model are discretized with finite volume approximations. In order to reduce huge computing time due to a large number of blades in forward-curved blades centrifugal fan, the flow inside of the fan is regarded as steady flow by introducing the impeller force models. Three geometric variables, i.e., location of cut off, radius of cut off, and width of impeller, and one operating variable, i.e., flow rate, were selected as design variables. As a main result of the optimization, the efficiency was successfully improved. And, optimum design flow rate was found by using flow rate as one of design variables. It was found that the optimization process provides reliable design of this kind of fans with reasonable computing time.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.639-645
• /
• 2003

Design optimization of a transonic compressor rotor (NASA rotor 37) using response surface method and three-dimensional Navier-Stokes analysis has been carried out in this work. Baldwin-Lomax turbulence model was used in the flow analysis. Two design variables were selected to optimize the stacking line of the blade, and mass flow was used as a design variable, as well, to obtain new design point at peak efficiency. Data points for response evaluations were selected by D-optimal design, and linear programming method was used for the optimization on the response surface. As a main result of the optimization, adiabatic efficiency was successfully improved, and new design mass flow that is appropriate to an improved blade was obtained. Also, it is found that the design process provides reliable design of a turbomachinery blade with reasonable computing time.

• 한국음향학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.321-327
• /
• 2019

본 연구의 목표는 의류 건조기용 원심팬과 덕트 및 하우징 등을 포함한 공기배출 시스템의 유량 성능 향상 및 공력소음을 저감하기 위한 것이다. 전산유체역학과 FW-H(Ffowcs-Williams and Hawkings) 방정식에 기초한 음향상사법을 이용하여 유동 및 소음 특성을 고찰하였다. 유량과 소음성능 최적화 설계를 위해 반응표면기법을 활용하였다. 설계 인자로 원심팬의 날개 입구각, 출구각을 고려한 2인자 중심합성계획법을 채택하였다. 도출된 최적설계안은 덕트와 하우징에서 감소된 난류에너지 분포를 나타냈으며 결과적으로 유량의 증가와 공력소음이 감소됨을 확인하였다. 최종적으로 최적설계안을 기초로 제작한 시제품에 대한 실험을 통하여 4.2 % 유량이 증가함을 확인하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.72-79
• /
• 2015

천연가스 감압기지에 터보팽창기 감압시스템을 도입하여 천연가스의 감압과정에서 전기에너지를 생산할 수 있다. 터보팽창기의 효율은 천연가스의 유량과 터보팽창기 설계유량의 비에 따라 달라진다. 따라서 터보팽창기로 들어가는 유량을 조절함으로써 감압시스템을 운전하기 위한 최적조건을 결정할 수 있다. 본 연구에서는 두 곳의 저압 정압기지에서 천연가스의 압력이 17.5 bar에서 8.5 bar로 감압될 때 천연가스의 유량에 따라 생산 가능한 전력을 계산하고 계산결과의 비교를 통해 터보팽창기 감압시스템이 최적으로 운전되기 위한 조건을 찾았다. 천연가스의 평균 유량이 크고 유량의 변화가 작을 때 터보팽창기가 효율적으로 운전되었고 터보팽창기의 설계유량은 천연가스의 유량을 가장 많이 포함하는 용량에서 결정되었다. 선정된 두 정압기지에서 회수 가능한 전력생산량은 9 MW(B 기지), 12 MW(D 기지)로 추산되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1029-1037
• /
• 2005

본 연구는 도시 우수관망 설계 시 주어진 설계유량을 효율적이고 경제적인 단면 구성과 관망에 따른 우수배제 능력을 극대화시키기 위해 최적화 기법인 동적계획법(Dynamic Programming : DP)의 특수한 방법인 이산미분형 동적계획법(Discrete Differential Dynamic programming DDDP)를 이용해 최적화된 설계조건을 구할 수 있도록 하였다. 이산미분형 동적계획법의 기법은 설계유량과 맨홀의 위치가 결정되면 그에 따른 최적 우수시스템이 될 수 있는 관의 용량, 경사, 수위, 수심, 위험도, 회수비용 등을 결정할 수 있는 방법으로 이는 공사비용에 따를 최소비용을 목적함수로 위험도 분석을 통하여 최적화된 조건을 찾는 방법으로 모형개발을 하였다. 개발된 모형을 실제 단지계획의 합리식으로 설계된 우수관망 계획과 비교 검증하여 보다 경제적이고 효율적인 우수관망 시스템을 구축하는 모형을 제시하였다.

• 지구물리
• /
• 제7권2호
• /
• pp.151-155
• /
• 2004

도시 수해 문제를 해결하기 위해서는 충분한 펌핑 시스템과 하천 유하능력을 확보하여야 하나 하천의 유하 능력을 넘어서는 유출이 발생하는 경우 각 소유역 별로 이들 유량을 일시적으로 저류 할 수 있는 유수체계의 설치가 필요할 것이다 그러나 이러한 유수체계의 설치에도 불구하고 강우 분포의 변화 및 유량의 이동 지체에 따라 오히려 첨두 유량이 증가하는 문제를 발생시킬 수도 있으므로 상류와 하류에 위치한 각 유수지의 저류량과 유출 펌핑량 간의 시간문제 등 상호 관련성을 고려한 유수체계의 설치 모형이 필요하므로 IDP(Incremental Dynamic Programming) 기법을 적용하여 강우 분포에 따른 유수지 상호간의 영향을 고려한 설계 모형을 제시하였다

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.893-894
• /
• 2013

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제3회(2014년)
• /
• pp.625-630
• /
• 2014

연료전지의 성능을 결정짓는 가장 중요한 변수 중의 하나는 각 스택의 채널에 얼마나 균일하게 연료를 공급할 수 있느냐이다. 본 연구에서는 네 가지의 모델을 사용하여 연료전지 매니폴드 형상에 따른 최적 설계를 수행하였다. 위 네 가지 모델은 각기 다른 기하학적 형상을 가지며 Edison CFD를 이용하여 형상 내의 유동을 비교하였다. 초기 모델에서는, 입구부에서 매니폴드로 유입되는 유동의 확산이 잘 일어나지 않아 각 채널의 질량유량이 불균일한 분포를 보였으며 특히 속도가 빠른 중심 영역의 채널에 많은 연료가 유입되었다. 이를 위한 디퓨져 모델링이 제안되었으며 실속이 최소한도로 발생할 때 채널당 질량유량이 가장 균일하다고 가정하였다. 이를 위해 다양한 디퓨져 각을 가진 모델을 사용했고, 이론상으로 실속이 발생하지 않는 형상에서 가장 균일한 분포를 보임을 확인하였다.