• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.219-225
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• 2020

본 연구는 요구되는 전압효율이 83% 이상인 풍량 10,000 ㎥/min급의 장수명 송풍기를 개발하기 위하여 송풍기를 설계·제작하여 송풍기 성능시험과 침식 실험을 통하여 개발품에 대한 성능을 확인하였다. Dust deflector의 영향을 살펴보기 위하여 각기 다른 길이의 Dust deflector를 갖는 5가지의 실험용 임펠러를 제작하여 침식 실험을 수행하였다. 가혹한 조건으로 실험을 수행하기 위하여 침식을 유발하는 분진 대체재로 1kg의 스틸 쇼트 볼(𝛷0.2 mm)을 사용하였다. 자체 제작한 폐루프 타입의 침식 실험 장치에서 160시간 동안 연속으로 가동 운전하여 실험하였다. Dust deflector에 의한 침식성능을 평가하기 위하여 마모두께를 측정하였다. 3차원 스캐너로 침식 실험 전 형상과 침식 실험 후 형상을 스캐닝하여 마모두께를 측정하였다. 모델 송풍기를 설계·제작하여 송풍기 성능을 시험한 결과, 모델 송풍기 측정값을 기준으로 개발 송풍기로의 환산 결과 전압 690.6 mmAq, 풍량 16,243.6 ㎥/min, 효율 83.6 %로 나타났다. 송풍기의 침식 실험 장치를 설계·제작하여 가혹한 조건으로 침식 실험을 수행하여 dust deflector가 부착된 송풍기인 개발 송풍기가 dust deflector가 없는 기존 송풍기에 비하여 임펠러 마모두께를 기준으로 190 % 이상의 개선 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 소음진동
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• 제10권3호
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• pp.523-530
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• 2000

In this paper we present an efficient method for finite element vibration analysis of a structure with cyclic symmetry and applied it to calculating the natural vibration characteristics for a blower impeller. Blower impeller having a cyclically symmetric structure is composed of circumferentially repeated substructures., The whole-structure is partitioned into substructures and then finite element vibration analysis is performed for a substructure using transformed equations for each number of nodal diameter which are derived from discrete Fourier transform in consideration of the cyclic symmetry. natural vibration characteristics for three kinds of models which are blower impeller without support ring with small support ring and with large support ring are numerically analyzed and compared. Accuracy and efficiency of the present method are verified by comparison of results of the analysis with substructure and with whole-structure. Also the results of the analysis by cyclic symmetry module(SOL 115) of MSC/NASTRAN are presented and compared.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.17-23
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• 2017

This study is about the development and revision of a blower design for a ventilation system. In this study, to describe the flow in the 4000CMM grade blower, 3-dimensional steady-state turbulence was assumed to govern the flow equation. The flow field with velocity distribution according to the elbow duct of the ventilation system is also compared. Finally, vibration was observed in the blower at the installation to ventilation system. The cause was due to a problem in the manufacturing process of the airfoil type impeller.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.192-199
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• 2020

본 연구는 요구되는 전압효율이 83% 이상인 풍량 10,000 ㎥/min급의 장수명 송풍기를 개발하기 위하여 송풍기 침식 현상을 조사하고, 수치해석을 통하여 송풍기 성능과 송풍기 침식을 예측하였다. 송풍기 해석에 주로 많이 사용되는 검증된 상용코드인 ANSYS CFX 13.0을 사용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 사용된 조건은 풍량 16,200 ㎥/min, 회전수 893 rpm, 온도 330 ℃이다. 분진의 비중은 3.15이고, 입도는 90㎛~212㎛이며, 양은 265kg/min으로 하였다. 송풍기로 유입되는 분진으로 인한 송풍기의 침식현상을 정확히 해석하기 위하여 수직복원계수의 변화에 따른 침식 현상을 실제 침식현상과 비교하였다. Finne 모델을 적용하여 수치해석을 수행한 결과 평형복원계수는 1, 수직복원계수는 0.1인 경우가 실제 침식현상과 유사하게 나타났다. Duct deflector가 침식에 관하여 미치는 영향을 살펴보기 위하여 Duct deflector가 있는 모델과 없는 모델을 비교하여 침식해석을 수행하였다. 수치해석의 결과, Duct deflector를 설치한 경우 Impeller에서 평균 167% 감소하고, Boss에서는 평균 133% 증가하는 경향으로 나타났다. Dust deflector의 길이에 따라 총 5가지 모델을 생성하고, 이에 대하여 침식 수치해석을 수행하였으며, 길이가 가장 긴 Case 5가 침식성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. Case 5의 송풍기 성능은 회전수 880 rpm, 풍량 16,200 ㎥/min일 경우, 전압 691.7 mmAq와 전압효율 83.3%로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1067-1073
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• 2011

본 연구에서는 생활폐기물 관로이송 설비에 사용되고 있는 원심송풍기의 성능향상을 위해 임펠러날개 압력면과 부압면 측에 스플리터를 각각 설치하고, 스플리터의 코드길이 변화에 따른 성능특성을 삼차원 나비어-스톡스 방정식을 이용한 수치해석으로 분석하였다. 수치해석을 통한 기초연구를 바탕으로 날개 부압면측에서 발생하는 역류현상을 억제할 수 있는 스플리터의 익간설치를 고려하였으며, 주요설계 변수로는 코드길이를 설정하였다. 이를 통해 날개 부압면 측에 설치한 스플리터의 코드길이가 길어질수록 원심송풍기 압력 및 효율특성이 설계유량 조건 뿐만 아니라 유량증가에 따라 향상됨을 알수 있었다. 설계유량 조건에서 스플리터 부착 원심송풍기에 의해 효율 및 압력은 기존대비 각각 4% 및 18% 향상되었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.17-30
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• 2002

The design method of turbomachinery has been developed highly. But some geometric dimensions have been determined from the empirical view points. In designing the inlet outer diameter of pump impeller and the hub ratio of blower, satisfactory theoretical grounds have not been presented till now. In the paper, these points are discussed and the method of increasing pump and blower efficiencies are also discussed on the basis of experimental and computational results of flow analysis. Further, the effects of tip clearance of rotor on its efficiency and the interference of rotor and stator blade rows are discussed and some ideas to estimate their effects are presented.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권8호
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• pp.957-968
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• 1999

Performance tests of an airfoil fan and measurement of flow fields at the impeller exit are carried out to investigate the effects of the tip clearance between the rotor and inlet casing on the impeller performance. The impeller is twelve bladed of NACA 65-810 airfoils and tested with 3 different size of gap; 1, 2, 4mm. The relative decrease of pressure rising performance of the fan is 15 percent for the design flow rate when the gap size is 1 percent of the impeller diameter. The reduction of performance becomes large as the flow rate increases. The leakage flow through the clearance affects the through flow of the impeller, which results in decrease of the slip factor as well as the impeller efficiency. The data base obtained in the present study can be used for the design and flow analysis of the airfoil fans.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.65-68
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• 2004

The design procedure for centrifugal blower with high inlet resistance is not presented yet. Overall fluid dynamic performance is estimated for comparison between the case of atmospheric inlet condition and the present model. Detail information between blades is prepared by using a commercial program, SCRYU-Tetra. A centrifugal blower with large inlet pressure is adopted in an air purifier having filtering devices. As the inlet residence increases the flow rate of the system is decreased. In parallel, outlet area of the system affects the performance of the system in the sense of flow balance. Consequently, the flow balance between the inlet and outlet becomes an important parameter for the design of the scroll casing for the centrifugal blower with high inlet pressure.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.191-199
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• 2014

Effects of design variables on the performance of a double-inlet centrifugal blower have been analyzed based on the three-dimensional flow analysis. Two design variables, blade inlet and outlet angles, are introduced to enhance a blower performance. General analysis code, ANSYS-CFX13, is employed to analyze internal flow and a blower performance. SST turbulence model is employed to estimate the eddy viscosity. Throughout the shape optimization of an impeller at the design flow condition, the blower efficiency and pressure are successfully increased by 4.7 and 1.02 percent compared to reference one. It is noted that separated flow observed near cut-off region can be reduced by optimal design of blade angles, which results in stable flow pattern in the blade passage and increase of a blower performance. The stable flow at the impeller also makes good effects at the outlet of a volute casing.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.28-34
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• 2014

This paper presents the performance enhancement of a double-inlet centrifugal blower by the shape optimization of an impeller. Two design variables, a number of blade and a length of chord, are introduced, and analyzed by a response surface method. Three-dimensional compressible Navier-Stokes equations are used to analyze the blower performance and the internal flow of the blower. Throughout the numerical simulation of the blower, blower efficiency can be increased by reducing separation flow generating from the blade leading edge of a blade pressure surface. It is noted that recirculation flow observed inside the blade passage induces low velocity region, thus increases pressure loss. Efficiency and pressure of the optimum blower are successfully increased up to 3% and 3.9% compared to those of reference blower at the design flow condition, respectively. Detailed flow field inside the blower is also analyzed and compared.