• 플랜트 저널
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• 제18권2호
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• pp.32-40
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• 2022

본 연구에서는 부분부하 운전 시 가스터빈의 공기량 조절에 따른 열병합 발전의 운전데이터 변화를 알아보았다. 가스터빈 부분부하 80%시 시뮬레이션 한 결과 입구가이드베인을 최대 24% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 66.11 kg/s 감소, 배기가스 온도는 52℃ 상승시킬 수 있었다. 부분부하 90%는 입구가이드베인을 최대 12% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 33.33 kg/s 감소, 배기가스 온도는 23℃ 상승 시킬 수 있었다. 열부하 추종운전 시 부분 부하 80%에서 출력을 최대 5.68 MW 상승, 복합발전 효율을 0.73% 상승, 열병합발전 효율을 1.81% 상승 시킬 수 있었고, 부분부하 90%에서 출력을 최대 2.55 MW 상승, 복합발전 효율을 0.32% 상승, 열병합발전 효율을 0.72% 상승 시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.676-678
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• 2011

히트펌프 사이클을 이용한 건조 공정은 최종 제품의 생산을 위하여 많은 산업 분야에 요구되는 필수 공정으로 본 논문에서는 대형 히트펌프 건조기의 상부 분리대의 가이드 베인의 형상 및 수량을 최적화 하였다. 이를 위해 팬은 성능곡선 모델을 사용하였고, 증발기와 응축기는 다공성 매질로 가정하였다. 이는 팬을 통과하여 가이드 베인을 따라 건조기 입구로 들어가는 바람의 균일도를 예측할 수 있어 설계 정확도 향상에 기여할 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.426-430
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• 2012

본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법으로 SDR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 유동 분포 및 체류 시간등을 확인하고 혼합 특성 개선을 위한 방법에 대해 연구하였다. 본 연구 대상 SDR 반응기는 입구 덕트와 반응기 본체의 접속 구간에 가이드 베인(Guide vane)이 설치되어 있고 그 바로 하부 지점에 흡수제를 분무하는 노즐이 설치되어 있다. 이는 처리가스가 반응기로 유입될 때 가이드 베인에 의해 선회류를 형성하여 분무된 흡수제와의 혼합을 촉진시키기 위한 목적으로 설치하였다. 시간당 1,971$m^3/min$ at $260^{\circ}C$의 처리가스가 반응기 상부로 유입되어 가이드 베인을 거쳐 선회류를 형성한 후흡수제와 혼합되어 하부로 배출되는 구조이다. 유동 특성을 분석한 결과, 처리가스가 반응기 중앙으로 강하게 편중되고 있었으며 반응기 양 측면으로 부상 기류가 형성되고 있음을 확인할 수 있다. 또한 강한 편류에 의해 체류시간도 매우 짧은 것으로 판단되는 바, 가이드 베인의 기류 안내 각도가 적합하지 못함을 확인할 수 있었다. 이는 곧 혼합 특성 저하에 따른 미반응 액적의 다량 발생과 함께 고착에 의한 스케일 형성 가능성이 매우 클 것으로 예상되므로 혼합 특성을 개선할 수 있는 설계 변경이 필요할 것으로 판단되었다. 따라서 편류를 해소하고 노즐 근처에서의 체공시간을 확보할 수 있도록 가이드 베인의 안내 각도를 더 크게 변경한 결과, 기존 설계상에서 본체 중앙에 형성되는 편류가 해소되고 선회류의 전개 각도가 커지면서 체류시간 역시 약 5초 이상으로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 가이드 베인의 각도만 변경하더라도 본체 형상의 추가적인 변경없이 유동의 혼합 특성을 개선시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권3호
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• pp.1-9
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• 2020

본 논문에서는 델타 윙렛 와류 발생기와 후퇴익형 와류 발생기 그리고 가이드 베인이 핀-튜브 유동에서의 압력 손실과 전열 성능에 미치는 효과를 비교하는 연구를 진행하였다. 와류 발생기와 가이드 베인은 채널 높이와 튜브의 지름을 기준으로 무차원화하였고, 위치는 저자들의 연구 결과에 따라 각각의 형상이 우수한 지점을 선정하였다. 레이놀즈 수는 입구 속도와 튜브 지름을 기준으로 하여 1400~8000으로 선정하였다. 결과적으로 압력 손실은 레이놀즈 수 8000에서 가이드 베인이 기존 핀-튜브 대비 4.7% 감소하는 효과를 보였고, 전열 성능은 레이놀즈 수 3800에서 델타 윙렛 와류 발생기가 기존 핀-튜브 대비 33% 정도 증가하는 결과를 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.148-154
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• 2008

Diverging channel from gas burner exit to the inlet section of Heat Recovery Steam Generator (HRSG) has been re-designed for 1 MW system. To improve the uniformity in velocity and temperature distribution of existing design(Case A and B) of 300 kW HRSG system, two additional test geometries have been chosen for the numerical simulation. At first, gas burner exit section has been centered to the inlet section of boiler(Case C) and uniformity has been improved considerably. Secondly, the diverging channel length can be further reduced for compact geometry with new guide vane design (Case D and E). Proposed design shows overall improvement in uniformity in velocity and temperature distribution compared to existing one.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권3호
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• pp.1-8
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• 2009

Diverging channel from gas engine exit to the inlet section of Heat Recovery Steam Generator (HRSG) has been re-designed for 1 MW system. To improve the uniformity in velocity and temperature distribution of existing design(Case A and B), two additional test geometries have been chosen for the numerical simulation. At first, gas burner exit section has been centered to the inlet section of the boiler(Case C) and uniformity in velocity and temperature distribution has been improved considerably. Secondly, the diverging channel length can be further reduced to compact geometry with new guide vane design (Case D and E). Proposed design shows overall improvement in uniformity in velocity and temperature distribution compared to existing one.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1172-1177
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• 2008

Diverging channel from gas burner exit to the inlet section of Heat Recovery Steam Generator (HRSG) has been re-designed for 1 MW steam supply and power generation system. Three different test geometries have been chosen for the numerical simulation. The existing design for 300 kW HRSG system (CASE B) has been improved by geometry and position changes of inlet guide vanes along with gas velocity entrance angle at the diverging channel inlet (CASE C). Both cases has been compared with the case where hot combustion gas is directly injected without any guide vanes (CASE A). Improved design shows overall uniform velocity and temperature distribution compared to existing design.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.161-169
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• 2017

터빈 블레이드의 내부냉각 설계 강화를 위해 설치된 경사요철과 가이드 베인에 대한 연구를 진행하였다. 채널의 입구로 들어오는 공기와 요철이 만나는 각도를 기준으로, 서로 상반된 두 가지 요철배열을 전연면과 후연면에 평행하게 배치하였다. 채널의 종횡비(AR)는 5:1이고, 요철의 각도는 $60^{\circ}$, 요철의 높이와 요철간 간격 비($e/D_h$)는 0.075이다. 레이놀즈 수는 10,000으로 고정하였다. 요철배열에 따른 2차 유동과 딘 와류의 상호작용이 곡관부와 전체 채널의 열전달 결과와 유동특성에 어떠한 영향을 미치는지 확인할 수 있었다. 결론적으로 첫 번째 유로의 요철배열이 팁 면의 열전달 분포에 지배적인 요인이며, 곡관부에서 유동의 분포에도 영향을 미쳤다. 또한 U자 형상 가이드 베인을 사용하였을 때 모든 요철에서 팁 면의 열전달 값이 상승하였으며, 특히 공기와 요철의 충돌각도가 양의각도일 때 가장 높은 냉각성능계수를 보였다.

• 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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.367-370
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• 2012

본 연구는 하나의 장치 내에서 "싸이클론-관성충돌-여과포 집진"이라는 다단 제진 단계가 동시에 이루어져 입경 분포별로 순차적인 제진이 가능한 멀티 집진기의 처리가스 제어 효율을 극대화시킬 수 있는 기류 흐름을 얻기 위한 최적화 설계 조건을 검토하는 것이다. 우선 1단계 제진 과정인 원심력을 이용하여 조대입자의 유선 이탈을 촉진시킬 수 있는 사이클론 유동을 최적화시키기 위한 집진기 입구 형상 설계 검토를 위해 수치 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 멀티집진기 입구 형상을 일반적인 설계 방식인 접선 유입식으로만 설계한 것에 비해 선회류를 한번 더 가속화시킬 수 있는 가이드 베인을 추가로 설계한 경우 선회류의 pitch가 짧고 강하게 형성되어 사이클론부에서 조대입자의 유선 이탈을 촉진시키는데 매우 효과적인 것으로 예측되었다. 단, 사이클론부 하단 벤츄리 형상으로 인해 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름이 호퍼 하단까지 형성되고 있어 탈리 분진의 재비산 문제가 발생할 가능성이 크므로 벤츄리 형상 설치 유무에 대한 영향도 추가적으로 연구가 필요할 것으로 판단된다.