• 제목/요약/키워드: Micro-gas turbine

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석출강화형 Ni 기 초내열합금의 천이액상확산접합 (Transient Liquid Phase Bonding of Gamma Prime Precipitation Strengthened Ni Based Superalloy)

  • 김정길;박해지;심덕남
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제35권3호
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    • pp.52-61
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    • 2017
  • Transient liquid phase (TLP) bonding is essential technology to repair micro-cracking on the airfoil of blades and vanes for gas turbines. Understanding of the characteristics of TLP bonding of the superalloys is necessary in the application of the technology for repairing these components. In this study, the focus was on investigating TLP bonding characteristics of ${\gamma}^{\prime}$ precipitation strengthened Ni based superalloy. TLP bonding was carried out with an amorphous filler metal in various bonding conditions, and the microstructural characterization was investigated through optical microscopy (OM) and electron probe micro-analysis (EPMA). The experimantal results explained clearly that bonding temperatures had critical effects on the TLP bonding behaviors, and that isothermal solidication of the joints made at higher temperatures than $1170^{\circ}C$ was controlled by Ti diffusion instead of B.

교반기의 임펠러 형태에 따른 폴리우레탄 폼의 미세구조와 물성 연구 (Study on Microstructure and Physical Properties of PUF by the Impeller Type of Agitator)

  • 이채림;김정수;박병호;엄문광;박태훈
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.16-22
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    • 2021
  • 폴리우레탄폼(PUF)은 연질, 반경질, 경질 형태로 제작이 가능하여 산업적으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 경질 폴리우레탄폼은 우수한 기계적 특성과 낮은 열전도도를 가지고 있어, 건축물의 단열재와 천연가스 운수송 분야에서 보냉재로 사용되고 있다. 해당 분야에서는 기계적 강도는 높이고 열전도도는 낮추고자 하는 기술적 수요가 꾸준히 요구되고 있다. 본 연구에서는 경질 폴리우레탄폼을 제작하고, 교반기의 임펠러 형태(Propeller, Dispersed turbine)에 따른 폼의 미세구조와 물성 변화를 연구하였다. FE-SEM 이미지 및 Micro-CT 분석을 통해 Dispersed turbine으로 제조한 폼의 평균 기공 크기가 Propeller로 제조한 기공보다 21.5% 작은 것을 확인하였다. 압축 강도는 작은 기공을 가진 폼에서 15.4% 향상되었고, 열전도도는 3.1% 감소하였다. 이러한 결과는 PUF 복합재 제조에 활용될 수 있다.

가스터빈 기화기의 분무 가시화 연구 (Spray Visualization of the Gas Turbine Vaporizer)

  • 조성필;주미리;최성만;이동호
    • 한국분무공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.130-136
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    • 2019
  • Spray visualization of a vaporizer fuel injection system of a micro turbo jet engine was experimentally studied. The fuel heating by combustion was simulated by the high pressure steam generator and combustor inlet air from the centrifugal compressor was simulated by compressed air stored in the high pressure air tank. Spray visualization was performed with single vaporizer, and then six vaporizers which are same number of micro turbojet engine were used. As a results, the spray characteristics of the vaporizer were understood with pressure difference of the combustor inlet air and the fuel supply pressure. Spray angles with three types of vaporizer configuration were measured. In the results, guide vane configuration has a wider spray angle than the straight tube and smooth curve tube with a swirler, so it is expected that the fuel will be effectively distributed inside the combustor flame tube.

소형 가스터빈 엔진 실험 데이터를 이용한 역모델링 연구 (A Study of Inverse Modeling from Micro Gas Turbine Experimental Test Data)

  • 공창덕;임세명;구영주;김건우;오성환;김지현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.537-541
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    • 2009
  • 가스터빈 엔진의 성능은 그 구성품 성능 특성에 큰 영향을 받는다. 보통 이러한 구성품 성능 특성은 여러 조건에서의 수많은 실험을 통해 얻을 수 있지만 그것은 제작사의 고유 재산이기 때문에 쉽게 제공되지 않는다. 그렇기 때문에 보통 성능 덱을 이용하거나 소유하고 있는 엔진 성능 맵을 스케일링 하여 사용한다. 하지만 이러한 방법은 탈설계점에서 오차를 보인다. 이에 본 연구에서는 소형 가스터빈 엔진 실험 장치를 구성하여 몇 구간에서의 실험을 통해 데이터를 축적하고 이를 이용하여 구성품 성능 맵을 축척하는 방법을 제시하였다. 그리고 프로그램을 이용하여 대상 엔진의 정상상태 성능 모델을 구성하여 실제 측정 데이터와 새롭게 생성된 구성품 맵을 사용했을 경우, 그리고 기존의 방법을 이용한 경우를 비교하였다.

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AC and DC Applications of Induction Generator Excited by Static VAR Compensator

  • Ahmed, Tarek;Nishida, Katsumi;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권3호
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    • pp.169-179
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    • 2004
  • This paper presents the steady-state analysis of the three-phase self-excited induction generator (SEIG). The three-phase SEIG with a squirrel cage rotor is driven by a variable-speed prime mover (VSPM) or a constant-speed prime mover (CSPM) such as a wind turbine or a micro gas turbine. Furthermore, a PI closed-loop feedback voltage regulation scheme of the three-phase SEIG driven by a VSPM on the basis of the static VAR compensator (SVC) is designed and evaluated for the stand-alone AC and DC power applications. The simulation and experimental results prove the practical effectiveness of the additional SVC with the PI controller-based feedback loop in terms of its fast responses and high performances

TGO 성장이 열피로 수명에 미치는 영향 평가 (Evaluation of Effect on Thermal Fatigue Life Considering TGO Growth)

  • 송현우;이정민;김용석;오창서;한규철;이영제;구재민;석창성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.1155-1159
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    • 2014
  • Thermal barrier coating (TBC) which is used to protect the substrate of gas turbine is exposed to high temperature environment. Because of high temperature environment, thermally grown oxide (TGO) is grown at the interface of thermal barrier coating in operation of gas turbine. The growth of TGO critically affects to durability of TBC, so the evaluation about durability of TBC with TGOs of various thickness is needed. In this research, TGO was inserted by aging of TBC specimen to evaluate the effect of the TGO growth. Then thickness of TGO was defined by microstructure analysis, and thermal fatigue test was performed with these aging specimens. Finally, the relation between thermal fatigue life and the TGO growth according to aging time was obtained.

80lbf급 소형 가스터빈 엔진의 성능 시험장치 개발 (Development of the Performance Test Cell Using the Small Gas Turbine Engine of 80 lbf-Thrust)

  • 진학수;고성희;기자영;용승주;강명철;이은우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.495-498
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    • 2010
  • 본 시험장치는 가스터빈엔진의 이론적 열역학 계산을 실제 성능시험을 통해 비교해보고 관련 교육기관, 연구소 등에 가스터빈 엔진의 작동 원리와 구조에 대한 기초지식을 제공하도록 개발되었다. 추력 80lbf급 마이크로 터보제트 엔진을 대상으로 하여 NI DAQ(데이터 수집)장치와 LabVIEW 프로그램을 이용하여 실시간 계측되는 데이터와 기준 엔진 성능 시뮬레이션 데이터를 비교 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.

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촉매 분해 에탄올을 연료로 사용하는 마이크로 가스터빈의 성능 (Micro Gas Turbine Performance using Catalytic Cracked Ethanol as Fuel)

  • 최송이;구자예;윤영빈
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.9-15
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    • 2017
  • 제올라이트 촉매를 이용한 에탄올의 연소 성능 향상 가능성과 질소산화물 및 일산화탄소 배출 특성을 검증하기 위해 촉매 반응 생성물, 에탄올, 케로신을 연료로 사용하여 마이크로 가스터빈 엔진 구동실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 촉매 반응 생성물의 추력은 케로신의 추력보다 낮았으나 에탄올을 사용했을 때에 비해 평균적으로 5% 정도 향상되었다. 촉매 반응 생성물의 질소산화물과 일산화탄소 배출량은 전반적으로 케로신에 비해 매우 낮게 측정되었다. 결론적으로 제올라이트 촉매를 이용하여 에탄올을 개질하는 경우, 에탄올의 친환경성을 유지하면서 엔진성능을 개선할 수 있는 가능성을 확인하였다.

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기 개발 (Part I: 형상 최적화를 위한 실험연구) (Development of Hybrid/Dual Jet Combustor for a MGT (Part I: Experimental Study on Geometric Optimization))

  • 박태준;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.60-69
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    • 2013
  • 마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회 제트 연소기의 형상 최적화에 대한 실험연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치 및 선회기 베인의 방향이 주요 변수로 검토되었다. 주요 결과로서, pilot 버너 및 연료 노즐의 위치변화는 버너 출구 근처의 최소 유동면적 및 재순환 유동패턴의 변화를 발생시키며, 이로 인하여 선회강도 및 화염형상이 큰 영향을 받게 된다. 선회기 베인 각도의 증가($30^{\circ}$에서 $45^{\circ}$)는 희박가연한계 근처에서 CO 배출량을 크게 저감시킨다. 추가로 정방향 선회형상이 역방향 선회형상에 비해 보다 낮은 CO 및 NOx 배출량을 갖게 됨을 확인하였다.

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기 개발 (Part II: 비반응 유동에 관한 수치해석) (Development of Hybrid/Dual Swirl Jet Combustor for a MGT (Part II: Numerical Study on Isothermal Flow))

  • 문선여;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 비반응 유동 및 혼합특성에 관한 수치해석 연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향이 주요 변수로 검토되었다. 결과로서, pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향의 변화는 버너 출구 근처의 난류 유동장, 특히 중앙 재순환영역 및 난류강도의 큰 변화를 초래하며, 화염안정성 및 배기성능의 큰 변화를 동반하게 된다. 실험결과와의 비교를 통해, 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 개발을 위하여 화염안정성 및 배기의 측면에서 pilot 버너의 최적 위치, 선회각$45^{\circ}$ 그리고 정방향 선회유동 조건들이 선택되었다.