• 제목/요약/키워드: Regenerative combustion system

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증기 분사 방식에 따른 가스터빈 시스템의 엑서지 해석 (Exergy Analysis of Gas Turbine System Depending on Steam Injection Method)

  • 다시카;임석규;정영관;김경훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.570-576
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    • 2017
  • Gas turbine system with steam injection has shown outstanding advantages such as high specific power and NOx reduction. In the present work, a comparative exergetic analysis was carried out for Steam Injected Gas Turbine (STIG), Regenerative Steam Injected Gas Turbine (RSTIG), and Regenerative After Fogging Gas Turbine (RAF). Effects of pressure ratio, steam injection ratio and steam injection method on the system performance was theoretically investigated. The results showed that the order of the highest exergy efficiency is RSTIG, RAF, and STIG for low pressure ratios but STIG, RSTIG, and RAF for high pressure ratios. In each arrangement, the combustion chamber has the highest exergy destruction and the compressor has the second one.

제동시스템 모듈러 설계 및 중소형 EV 아키텍처 적용 방안에 관한 연구 (A Study on Modular Design of Brake System and Application Method for Small-Medium EV Architecture)

  • 심재훈;신웅희;황세라;이중희;임원석;우영주
    • 자동차안전학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.27-33
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    • 2023
  • Electric vehicles are widely produced from many car manufacturers around the world instead of internal combustion engine vehicle in order to respond a variety of environmental regulations. Also, they are applying for modular design method to develop plenty of the vehicles. And, both of these two issues will be an important trend to lead the future global automobile industries for a long time. In this paper, new brake architecture concept is proposed in order to respond to such a situation. First, physical interfaces between brake system like caliper, disc and other counter-parts are established for modular assembly. Second, we analyze effective factors of brake system for electric vehicles which need to reflect vehicle specifications such as total vehicle weight. Here, we consider ideal brake force by critical deceleration. Third, we simulate accumulated regenerative brake energy for two main driving modes to confirm to effectiveness for a variety of Electric Vehicle. Finally, we hope that it contributes to implement brake architecture for the development of Electric Vehicle platform through such a study.

재생냉각 연소실의 냉각성능 해석 (Cooling Performance Analysis of Regeneratively Cooled Combustion Chamber)

  • 조원국;설우석;조광래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • 경험식을 이용한 1차원 해석에 의하여 30톤급 재생냉각 연소기의 냉각 유로 설계를 수행하였다. 1차원 해석에 의한 벽온도는 3차원 CFD 해석과 비교하여 약 100 K의 온도차이를 보였다. 동일한 냉각성능을 유지하면서 냉각 채널의 최대 폭이 4mm 와 2mm인 두 가지 설계안을 제시하였다. 냉각유체의 압력강하는 20% 증가할 것으로 예측되었다. 열차 폐 코팅과 탄소 침착물의 열저항을 고려한 경우, 최대 벽온도는 700K로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 냉각 방법은 용량이 부족한 것으로 판단되는 바 막냉각이 추가적으로 적용되어야 할 것으로 판단된다.

추력 30톤급 연소기의 냉각 성능

  • 조원국;이수용;조광래
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.197-204
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    • 2004
  • 30톤급 지상시험용 연소기의 재생냉각 유로의 설계를 수행하였다. 사용된 1차원 설계 프로그램은 NAL에서 보고한 고압 연소시험과 모비스 ECC엔진의 물냉각 성능 데이터와 비교하여 열특성 예측 성능을 검증하였다. 본 설계 조건과 유사한 고압에서의 열유속 예측 성능을 확인하였고 물냉각 성능 역시 참고문헌에서 제시하는 것과 동일한 수준의 정확성을 가지는 것으로 검증되었다. 열차폐 코팅 효과를 생략할 경우, 내벽의 최고온도는 약 720 K이 될 것으로 예상되며 냉각유체와 접하는 금속부의 온도는 코킹온도 이하일 것으로 확인되었다. 열차폐 코팅이 적용되었을 경우, 냉각유체 Jet-A1의 예상되는 온도상승은 약 100 K이다.

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노즐 후방부의 Radiative Heat Flux 측정 (Measurement of Radiative Heat Flux of Nozzle Exit)

  • 안원근;박희호;황수권;김유
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.87-92
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    • 2003
  • 일반적으로 연소과정에서 발생한 고온고압의 연소가스로 인하여 액체추진기관의 연소실 및 노즐 벽면 그리고 추진기관 후방부위에 대류열전달과 복사열전달이 발생하는 것으로 알려져 있으며, 액체추진기관에서 발생하는 복사열전달 현상은 재생냉각장치의 열입력랑 예측 및 발사체의 추진기관 후방부위에 탑재되는 전자장비 및 구조물의 열적 환경을 분석하는데 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 노즐 후방부위에서 발생하는 복사열전달량을 측정하고 연소압과 혼합비에 따른 영향을 파악하였다. 동알한 형상의 소형 액체추진기관에서 연소압(200, 300, 400 psi)과 혼합비(1.5, 2.0, 2.5)에 따른 복사열전달의 특성을 파악하기 위하여 각각 3가지 조건에 대하여 연소시험을 수행하여 복사열전달량을 측정하였다. 시험 결과로부터 연소가스에서 발생하는 복사열전달의 상대적인 크기 및 미치는 인자들을 파악할 수 있었다. 본 연구를 통하여 석영을 활용하여 복사하는 복사열전달의 크기 및 현상을 파악할 수 있었다. 또한, 연소실 및 노즐에서 발생하는 복사열전달 현상을 파악할 수 있었다

한국형발사체 액체로켓엔진 시스템 (Liquid Rocket Engine System of Korean Launch Vehicle)

  • 조원국;박순영;문윤완;남창호;김철웅;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.56-64
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    • 2010
  • 한국형 발사체 (KSLV-II, Korea Space Launch Vehicle II)에 적용될 액체로켓엔진의 시스템 설계를 수행하였다. 진공 추력 76톤, 진공 비추력 297 sec인 본 엔진은 가스발생기 사이클로 터보펌프 가압방식을 적용한다. 연소기는 재생냉각형이며 연소압 60 bar이다. 추진제는 액체산소/케로신 조합이다. 엔진 시동은 파이로시동기를 이용하며 연소기 점화는 TEA (TriEthylAluminium)를 사용한다. 에너지 밸런스 해석을 통해서 엔진 시스템 성능과 서브시스템 요구 성능을 결정하였다. 연소압, 비추력 및 엔진무게의 적정성을 사례분석을 통하여 평가하였다. 터보펌프-가스발생기 연계시험과 비교하여 시동 해석방법을 검증함으로써 향후 적용을 위한 준비를 마쳤다. 본 엔진은 능동제어를 적용하지 않으며 모드해석과 분산해석을 통해서 성능 보정 방안을 확정하였다.

액체 로켓 엔진시스템 개념설계를 위한 모듈화 프로그램 Part I : 주요 구성품 설계 (Modular Program for Conceptual Design of Liquid Rocket Engine System, Part I : Essential Components Design)

  • 양희성;박병훈;윤웅섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.805-815
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    • 2007
  • 단일추력의 정상 작동 상태의 액체 로켓 엔진 시스템 모듈화 프로그램을 작성하기 위한 선행 연구로 엔진 주요 구성품들에 대한 성능설계 프로그램을 작성하였다. 주요 구성품으로는 추력실, 원심형 펌프, 충동형 터빈, 재생 냉각 채널 등이 고려되었다. 복잡성을 피하기 위하여 열역학적 관계식 및 비점성 이론을 바탕으로 한 여러가지 관계식들과 간략한 수학적 모델을 사용하였다. 본 논문에서는 도출된 결과를 정성적으로 살펴보고, 주요 설계 파라미터를 바꿔가면서 구성품의 작동특성 변화에 대한 경향성을 검토함으로써 일반적인 구성품 설계 이론에 부합하는가를 확인하였다.

액체로켓엔진 제작을 위한 적층제조 기술 동향 (Technology Trend of Additive Manufacturing for Fabrication of Liquid Rocket Engines)

  • 유재한
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.73-82
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    • 2020
  • 최근 액체로켓엔진 제작을 위해 적층제조 기법이 부상하고 있다. 이 기술은 제작 비용과 시간의 감소와 중량 감소와 같은 성능 증가로 기존의 제작 방법을 혁신할 수 있다. 여기서는 액체로켓엔진 제작과 관련하여 적층제조의 종류, 장단점과 해외 정부 기관의 프로젝트에 관하여 문헌조사를 하였다. 적층제조는 터보펌프나 밸브와 같은 부품이외에도 장점을 극대화할 수 있는 확대 노즐과 재생냉각채널이 있는 연소실에 관하여 보다 많은 기술 개발이 이루어졌으며 이에 관한 내용을 중점적으로 다루었다.

노선버스용 구동모터 시스템의 성능평가 (Assessment of Performance of Motor System for City Bus)

  • 이윤기;명광재
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.189-196
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    • 2011
  • 최근, 승용차는 물론 대형차에서도 하이브리드시스템 등의 전기동력방식을 도입하려는 연구개발이 활발하다. 기존의 내연기관을 대체하는 전기구동모터를 이용하여 차량을 구동하는 전기동력방식을 채용하는 것이 한층 더 효율적이며 가속성능, 승차감 등의 면에서도 유리한 점이 많다. 그러나 모터는 엔진과 전혀 다른 특징을 갖기 때문에 동력성능과 에너지효율에 관한 적합한 평가수법을 검토할 필요가 있다. 본 논문에서는 전기구동버스에 대한 구동모터 시스템을 다이나모미터 상에서 운전하여, 노선버스의 운행패턴을 반영한 모의운전을 실시, 가속성능 및 에너지변환효율, 회생효과의 평가방법 등을 고찰하였다. 그 결과 실 주행 패턴운전에 대한 모터일률, 전력량 등의 계측으로부터 모터 변환효율은 90% 전후, 회생전력량은 요구전력량의 40% 이상으로 평가되었다.

E-Highway를 위한 팬터그래프의 가공선 위치정보 취득에 관한 연구 (A Study on Acquisition of Overhead Line Location Information of Pantograph for E-Highway)

  • 송광철;안준재;레동부;박성미;박성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.915-923
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    • 2023
  • As environmental regulations on carbon emissions are strengthened worldwide, the existing internal combustion engine-centered automobile industry is being reformed. In particular, large buses and large cargo trucks are pointed out as one of the main causes of environmental destruction due to excessive carbon emissions. The E-Highway power collection system, which has recently been proposed as a solution, uses the vehicle's battery as a backup power source or regenerative braking, depending on whether the pan head of the pentograph installed in the vehicle is in contact with the overhead line. It is used to store the excess energy generated. However, wear through contact due to continuous contact reduces the current collection effect and causes failure. In this paper, by using the current difference, the horizontal position information of the panhead in contact with the overhead line is acquired, thereby reducing the abrasion of the conductor and the panhead Make it possible to follow the overhead line. The position estimation method proposed in this paper simply configures a device that can detect the position of the overhead line of the pantograph by the difference in resistance. It is economical and has the advantage of reducing the volume. The characteristics of the pantograph estimating the location of overhead lines were analyzed using the difference between the two currents of the current collector, the feasibility of the positioning estimation system was verified through simulations and experiments.