• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.433-433
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• 2021

본 연구는 개수로 흐름에서 조류발전단지의 터빈 최적 배열의 거시적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 천수방정식을 통해 직사각형 개수로의 흐름장을 해석하였고, 상류와 하류단에 대해 각각 유입경계조건(inlet boundary condition)과 Flather 형식의 개방경계조건(open boundary condition)을 부여하여 일정 유량으로 흐르는 개수로 흐름을 구현하였다. 더불어, Strickler의 법칙을 확장한 반력공식을 연계하여, 개수로 흐름에 대한 조류 터빈의 영향을 반영하였다. 주어진 상류의 흐름 조건에 대해 조류발전량을 최대로 하는 최적 배열을 구하기 위해 터빈 반력모형을 연계한 천수방정식, 터빈간 최소간격, 그리고 발전단지영역을 제한조건으로 하는 발전량 최대화 문제를 구성하였다. 여기서 조류 터빈의 위치를 나타내는 벡터를 설계변수로 두었는데, 설계되는 터빈의 수가 증가함에 따라 최적화 문제의 계산량이 증가하지 않도록 수반법(adjoint method)을 경사도기반법(gradient-based method)에 연계한 방법이 이용되었다. 다수의 터빈초기배치로 상당한 수치실험이 수행되었고, 발전량 최대화를 이루도록 최적화된 터빈의 배치들이 큰 규모에서 고유한 형상으로 수렴함을 확인하였다. 이러한 특성은 발전단지의 너비와 터빈의 최소간격의 함수로 정의된 무차원수 E를 바탕으로 설명되었다. 구체적으로, E가 1보다 작을 때에는 선형배열이 최적배열로 나타났고, E가 1을 넘어 점차 커짐에 따라 하류에 오목한 형상을 보이다가 V-형태로 발전하는 양상을 보였다. 또한, 어느 임계 수 이상의 터빈이 배치되는 경우 일열 배열을 유지하지 못하고 이열 배열로 분리됨이 관찰되었다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.11a
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• pp.13-21
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• 1993

석탄가스화 복합발전 플랜트의 부속공정인 중기터빈 시스템에 대한 공정 전산해석을 상용 공정해석 소프트웨어인 ASPEN 코드를 이용하여 수행하였다. 폐열회수보일러에서 생성되는 고압증기 조건을 2400psig로 채택하였으며, 폐열회수보일러의 열교환기 배열 및 생성증기의 조건에 따른 증기터빈 시스템의 성능변화를 고찰하였다. 페열회수보일러에서의 열교환기 배열, 생성중기 조건 및 공급수 예열 방법에 따라 증기터빈 시스템의 성능이 변화하게 되므로 이의 정확한 이해를 통하여 증기터빈 시스템의 최적화를 도모할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.476.2-476.2
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• 2003

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.1
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• pp.1-7
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• 2012

The present study has been carried out to analyze the flow characteristics in the inlet expasion duct of a heat recovery steam generator by using numerical flow analysis. The inlet of HRSG corresponds the outlet of gas turbine exit and the flow after gas turbine has strong swirl flow and turbulence. The inlet flow condition of HRSG should be included the exit flow characteristics of gas turbine. The present numerical analysis adopted the flow analysis result of gas turbine exit flow as a inlet flow condition of HRSG analysis. Because the flow characteristics in the inlet duct of the tube bank is strongly related to the performance of a HRSG, it is most important for the optimal design of HGSG to understanding the flow phenomena in the inlet duct of HRSG. From the present study, the position of breakpoint in the inlet expansion duct should be lower than the reference breakpoint position for the optimal flow uniformity before the tube bank.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.5
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• pp.611-617
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• 2010

A complex system involves a large number of design variables, and its operation is non-linear. To explore the characteristics in its design space, a Kriging meta-model can be utilized; this model has replaced expensive computational analysis that was performed in traditional parametric design optimization. In this study, a Kriging meta-model with a computational orthogonal array for the design of experiments was developed to optimize the fatigue life of a turbine blade whose behavior under cyclic rotational loads is significantly non-linear. The results not only show that the maximum fatigue life is improved but also indicate that the accuracy of computational analysis is achieved. In addition, the robustness of the results obtained by six-sigma optimization can be verified by comparison with the results obtained by performing Monte Carlo simulations.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.318-326
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• 2001

To enhance thermal efficiency of thermal facility through recovery of low and medium temperature waste heat, 1 MW organic Rankine cycle system was designed and developed. The exhaust gases of 175$^{\circ}C$ at two 100 MW power plants in pohang steel works were selected as the representative of low and medium temperature waste heat in industrial process for the heat source of the organic Rankine cycle system. HCFC-123, a kind of harmless refrigerant, was chosen as the working fluid for Rankine cycle. The organic Rankine cycle system with selected exhaust gases and working fluid was designed and constructed. From the operation, it was confirmed that the organic Rankine cycle system is available for low and medium temperature waste heat recovery in industrial process. The optimum operating manuals, such as heat-up of hot water, turbine start-up, and the process of electric power generation, were derived. However, electric power generated was not 1 MW as designed but only 670 kW. It is due to deficiency of pump capacity for supply of HCFC-123. So it is necessary to increase the pump capacity or to decrease the pressure loss in pipe for more improved HCFC-123 supply.