• 제목/요약/키워드: Performance Maps Scaling

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가스터빈 시험장치를 이용한 구성품 성능선도 축척기법에 관한 연구 (Study on Component Map Scaling Technique Using a Gas Turbine Test Unit)

  • 공창덕;고성희;기자영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.105-109
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    • 2003
  • 가스터빈 시험장치의 실험 데이터로부터 얻어진 일부 성능 데이터를 이용하여 구성품 성능선도 (component characteristic)를 축척(scaling)하는 새로운 방법을 제안하였다. 성능해석의 오차를 최소화하기 위하여 실제 실험 데이터로부터 몇 개의 작동점들에 일치하는 일련의 구성품 성능선도들을 구하고 다항식(polynomial)을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였으며, 이때 얻어진 성능선도를 이용하여 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 해석 결과 기존의 축척방법으로 얻어진 성능선도를 이용한 경우 설계점을 제외한 대부분의 탈설계점에서의 성능은 실제 엔진 성능과 잘 일치하지 않았다. 그러나 새로운 축척방법에 의해 얻어진 성능선도를 이용한 경우에는 최대 5% 이내의 오차율을 보였다.

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선박용 MT30 가스터빈 엔진의 성능 모델링에 관한 연구 (Study on Performance Modeling of a MT30 Gas Turbine Engine for Marine Ship Applications)

  • 백경미;기자영;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.12-18
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    • 2021
  • 본 연구에서는 MT30 가스터빈 엔진의 성능 모델링을 수행하였다. 설계점을 결정하고, 상용 프로그램에서 제공하는 스탠다드 맵을 이용한 스케일링 기법으로 구성품 성능 맵을 생성하였다. 생성된 성능 모델로 탈-설계점 성능 해석을 수행하여 그 결과를 엔진 성능 덱 데이터와 비교하였다. 한 점 스케일링 기법으로 생성된 성능 모델이 성능 덱 데이터와 다소 오차가 있음을 확인하고, 성능 모델의 정확성을 높이기 위한 보정이 필요하다고 판단하였다. 따라서 고압 스풀 회전수에 따른 작동점(탈-설계점) 별 스케일링 계수를 구하는 방식으로 보정 성능 모델을 생성하여 탈-설계점 해석을 수행하였다.

시스템 식별로 구한 구성품 성능선도를 이용한 개선된 가스터빈 성능해석 연구 (Improvement on Performance Simulation Using Component Maps of Aircraft Gas Turbine Obtained from System Identification)

  • 공창덕;고성희;기자영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.96-103
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    • 2004
  • 기존의 축척방법을 개선하기 위하여 실험 데이터나 엔진 제작사에서 제공된 일부 데이터로부터 일련의 구성품 성능선도들을 구하고, MATLAB 프로그램의 다항식을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였다. 본 연구에서는 소형 터보축 엔진의 실험 데이터를 이용하여 새로 제안된 기법을 검증하였고, 실제 항공기 엔진인 PT6A-62에 새로 제안된 기법을 적용하여 보았다. 여기서 얻어진 구성품 성능선도로 성능해석을 수행한 결과를 실제 엔진 성능 데이터, 기존의 축척방법으로 얻어진 구성품 성능선도로 성능해석을 수행한 결과와 비교하였다.

Polynomial 다항식을 이용한 가스터빈 구성품 선도의 새로운 Scaling 방법 (A New Scaling Method for Characteristics of Gas Turbine Components using Polynomial Equation)

  • 공창덕;기자영;강명철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.36-43
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    • 2002
  • 가스터빈 엔진의 실험 데이터나 엔진 제작자로부터 얻어진 일부 성능 데이터를 이용하여 구성품 성능도(component characteristic)를 축척(scaling)하는 새로운 방법을 제안하였다. 성능해석의 오차를 최소화하기 위하여 엔진 제작사에서 제공한 몇개의 작동점들에 일치하는 일련의 구성품 선도들을 구하고 polynomial 다항식을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였으며, 이때 얻어진 성능선도를 이용하여 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 해석 결과 기존의 축척 방법으로 얻어진 성능선도를 이용한 경우 설계점에서는 실제 엔진 성능과 잘 맞았으나 탈설계점에서는 최대 12%까지 오차율을 보였다. 그러나 새로운 축척방법에 의해 얻어진 성능선도를 이용한 경우에는 모든 운용 영역에서 6% 이내의 오차율을 보였다.

인공지능 및 성능덱 데이터를 이용한 압축기 성능도 식별에 관한 연구 (A Study on Compressor Map Identification using Artificial Intelligent Technique and Performance Deck Data)

  • 기자영;공창덕;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.81-88
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    • 2005
  • 가스터번 엔진의 성능을 예측하기 위해서는 자신의 성능 특성을 포함한 구성품 성능도가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 이용하여 압축기 성능도를 제작사에서 제공한 성능덱으로부터 역으로 식별하는 방법을 제안하였다. 알고리즘은 경사 로터 방식 스마트 UAV를 위한 PW206C 터보축 엔진에 적용하였다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 새롭게 만들어진 압축기 성능도를 이용한 해석 결과와 제작사에서 제공한 EEPP(Estimated Engine Performance Program) 덱(deck)을 이용한 해석 결과를 비교하였다. 또한 기존의 스케일링 방법을 이용하여 얻어진 구성품 성능도를 이용한 해석결과와도 비교하였다. 그 결과 운용 영역이 설계점에서 멀어질수록 기존의 스케일링 방법을 이용한 구성품 성능도를 사용한 경우 오차가 크게 증가하였다. 반면 유전알고리즘을 이용하여 생성된 압축기 성능도를 사용한 경우 EEPP의 해석결과에 더 근접함을 확인할 수 있었다.

인공지능 및 성능덱 데이터를 이용한 압축기 성능도 식별에 관한 연구 (A Study on Compressor Map Identification using Artificial Intelligent Technique and Performance Deck Data)

  • 공창덕;기자영;이창호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.149-153
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    • 2005
  • 가스터빈 엔진의 성능을 예측하기 위해서는 자신의 성능 특성을 포함한 구성품 성능도가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 이용하여 압축기 성능도를 제작사에서 제공한 성능덱으로부터 역으로 식별하는 방법을 제안하였다. 알고리즘은 틸트 로터 방식 스마트 UAV를 위한 PW206C 터보축 엔진에 적용하였다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 새롭게 만들어진 압축기 성능도를 이용한 해석 결과와 제작사에서 제공한 EEPP(Estimated Engine Performance Program) 덱을 이용한 해석 결과를 비교하였다. 또한 기존의 스케일링 방법을 이용하여 얻어진 구성품 성능도를 이용한 해석결과와도 비교하였다. 본 연구에서 새롭게 제안된 성능도 생성 방법이 기존의 스케일링 방법보다 더 효과적임을 확인하였다.

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스마트 무인기용 터보축 엔진(PW206C)의 장착성능에 관한 연구 (Study on Installed Performance of Turbo Shaft Engine (PW206C) for the Smart UAV)

  • 공창덕
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.222-226
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    • 2006
  • The purpose of this study is to analyze both the design and off design performance simulation of the PW206C turbo shaft engine used in the development of the smart UAV (Unmanned Ariel Vehicle) by KARI(Korean Aerospace Research Institute). Its mainly aims to investigate performance behavior at the un-installed and installed conditions. The ways employed to be able to analyze the performance extensively were mainly carried out by comparison of performance simulation results from both the commercial program 'GASTURB 9' using compressor maps generated by Genetic algorithms (GAs) or Scaling Method, and the engine manufacturer's program 'EEPP'. Off-design performance analysis was performed through matching of both mass flow and work between engine components. The set of performance simulations of the developed analytical models was performed by a commercial program package (GASTURB 9) that provides great flexibility in the choice of independent variables of the overall system. The results from the simulations are used to compare turbo shaft engine (PW206C) performance data obtained by the EEPP. At un-installed condition, it was found that the results with the compressor map generated by GAs were relatively agreed well than those with the compressor map generated by the Scaling Method. The performance calculation results using the compressor map generated by GAs were compared at un-installed condition and installed conditions with ECS-off and ECS-Max in variation of altitude, gas generator speed and flight speed.

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

  • 공창덕;임세명
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.1-7
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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.

성능데이터를 이용한 고고도운용 터보프롭엔진 역모델링 연구 (Study on Inverse Modeling of a Turboprop in High Altitude Operation using Engine Performance Data)

  • 공창덕;임세명;김지현
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.16-22
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    • 2010
  • 가스터빈 엔진의 성능은 구성품 성능 특성에 큰 영향을 받는다. 일반적으로 구성품 성능 특성은 여러 조건에서의 많은 실험을 통해서만 얻을 수 있어 많은 시간과 비용이 소모되므로 엔진 제작자는 엔진 구매자에게 고비용의 구성품 성능 특성맵의 제공을 하지 않는다. 따라서 일반적으로 유사한 성능맵을 스케일링하여 사용하는데, 이 방법은 탈설계점에서 큰 오차를 보이는데 특히 성층권 이상의 고도에서 운용되는 가스터빈 성능은 더욱 차이를 보인다. 이에 본 연구는 PT6A-67A 터보프롭 엔진을 대상으로 하여 제공된 성능 데이터로부터 구성품 성능맵을 역생성 하는 방법을 제안하였으며, C++를 이용한 대상 엔진 모델링 결과와 제공된 엔진 성능덱 결과를 비교하여 타당성을 검증하였다.

유전자 알고리즘과 스케일링 기법을 이용한 가스터빈 엔진 구성품 성능선도 개선에 관한 연구 (Component Map Generation of a Gas Turbine Engine Using Genetic Algorithms and Scaling Method)

  • 고성희;공창덕
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.299-303
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    • 2005
  • 본 연구에서는 축척방법에 의한 구성품 성능선도의 부정확성을 개선하기 위해 실험을 통하여 획득한 데이터를 유전자 알고리즘(Genetic Algorithms)으로 압축기 성능전도를 생성하는 방법을 제안하였고, 유전자 알고리즘만 이용할 경우 압축기 성능선도 생성시 서지점들과 쵸크점들을 예측하는데 불분명한 단점이 있어 기존의 구성품 성능선도 생성에 널리 사용하는 스케일링 기법을 보완적으로 이용하여 보다 정확한 구성품 성능선도의 예측을 시도하였다.

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