• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.409-419
• /
• 2008

율리신-이바노브 항복 조건을 이용하여 4절점 순수변위 준적합 쉘요소의 정식화를 제안하였다. 기하강성 행렬은 그린 변형률 텐서를 이용하여 휨변형률 및 전단변형률도 기하강성행렬에 고려되었다. 그 결과 접선강성행렬의 해석적인 적분으로 비선형 해석시 매우 효율적으로 계산이 되고 있다. 이 정식은 변형률 경화의 이바노브-유리신 항복조건을 이용하여 재료 비선형 해석시에도 쉽게 적분이 된다. 즉 두께 방향의 적층 적분을 하지 않는 율리신-이바노브의 정식은 대규모의 쉘 구조에도 계산상 아주 적합하다. 검증된 수치 예제에서 만족스러운 결과를 보여주고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
• /
• pp.281-284
• /
• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 스마트 무인기 추진시스템에서 계측되는 성능변수는 가스발생기 회전속도, 동력터빈 회전속도, 배기가스 온도, 토크 등 4개이다. 그러나 이러한 4개 계측변수로는 각 구성품의 손상 진단이 어려운 관계로 압축기 출구 압력 및 압축기 터빈 출구 온도를 포함한 6개의 계측변수를 진단에 이용하였다. 구성품 성능저하량을 판단하는 성능파라미터는 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권5호
• /
• pp.523-531
• /
• 2012

제습냉방시스템에서 주요 구성부품인 제습로터의 성능을 극대화 시키기 위한 방법으로 제습로터의 회전주기의 제어에 대한 연구를 수행하였다. 열과 물질전달의 과정을 모델화하여 얻은 수치해를 바탕으로 제습로터성능 시뮬레이션 프로그램을 구성하여, 재생공기 온습도, 풍량 등의 운전조건에 대하여 회전 주기에 따른 제습로터의 제습량을 구하였다. 성능 시뮬레이션 결과 검증을 위하여, 실험을 통해 측정된 값과 성능해석 모델을 이용하여 계산된 값을 비교함으로써 성능 시뮬레이션 모델의 타당성을 보였다. 각 운전조건에서 제습량이 최대가되는 제습로터의 회전주기를 최적 회전주기로 정의하였고, 회전주기를 고정(400s)할 때의 제습성능과 비교하여, 최적 회전주기제어가 제습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 회귀분석법을 이용하여 재생온도, 외기상대습도, 풍량을 변수로 하는 최적 회전주기의 예측상관식을 개발하고 시뮬레이션 값과 비교하여 검토하였다.

• 에너지공학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.230-235
• /
• 2014

본 연구에서는 프로토 타입 베인 팽창기가 적용된 초소형 유기 랭킨사이클을 구성하고, 팽창기 전단 온도가 약 $110^{\circ}C$이고, 냉매유량을 일정하게 유지한 조건에서 베인 팽창기 회전수를 변화시키면서, 팽창기 출력, 효율 및 팽창기 전후단 압력, 온도 등을 측정하였다. 베인 팽창기 성능 측정 결과 팽창기 회전수가 증가됨에 따라 팽창기 출력 및 효율이 증가하였다. 팽창기 전효율은 500 rpm 회전수 조건에서 6~7%이고, 1000 rpm 에서는 11~12%임을 보였다. 팽창기 전효율이 낮은 원인은 팽창기 체적효율이 낮기 때문인 것으로 분석되었으며, 향후 체적효율을 향상시키기 위해 팽창기 누설을 개선하기 위한 연구가 진행될 예정이다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제2권4호
• /
• pp.392-399
• /
• 2009

The paper concerns the description of the step by step development process of the new fixed blade runner called "Mixer" suitable for the uprating of the Francis turbines units installed at the older low head hydropower plants. In the paper the details of hydraulic and mechanical design are presented. Since the rotational speed of the new runner is significantly higher then the rotational speed of the original Francis one, the direct coupling of the turbine to the generator can be applied. The maximum efficiency at prescribed operational point was reached by the geometry optimization of two most important components. In the first step the optimization of the draft tube geometry was carried out. The condition for the draft tube geometry optimization was to design the new geometry of the draft tube within the original bad draft tube shape without any extensive civil works. The runner blade geometry optimization was carried out on the runner coupled with the draft tube domain. The blade geometry of the runner was optimized using automatic direct search optimization procedure. The method used for the objective function minimum search is a kind of the Nelder-Mead simplex method. The objective function concerns efficiency, required net head and cavitation features. After successful hydraulic design the modal and stress analysis was carried out on the prototype scale runner. The static pressure distribution from flow simulation was used as a load condition. The modal analysis in air and in water was carried out and the results were compared. The final runner was manufactured in model scale and it is going to be tested in hydraulic laboratory. Since the turbine with the fixed blade runner does not allow double regulation like in case of full Kaplan turbine, it can be profitably used mainly at power plants with smaller changes of operational conditions or in case with more units installed. The advantages are simple manufacturing, installation and therefore lower expenses and short delivery time for turbine uprating.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제33권6호
• /
• pp.269-274
• /
• 2017

Currently, fuel efficiency becomes one of critical issues for automotive industries as concerns about environmental and energy problems grow. In an automatic transmission of an automobile, a drag torque due to a viscous drag of a fluid between friction and clutch plates is one of factors that degrade fuel economy. In this work, the drag torque characteristics of a wet clutch was experimentally investigated with respect to rotational speed, temperature of automatic transmission fluid (ATF), and gap between friction and clutch plates. The experimental results showed that drag torque increases to a certain level, and then decrease to the steady state value with increasing rotational speed. This behavior may be associated with two-phase flow of air and ATF at gap between friction and clutch plates. Also, it was found that the maximum drag torque value decreased as ATF viscosity decreases with increasing temperature. However, it was shown that the point at which the maximum drag torque occurs was not significantly affected by the ATF temperature. In addition, maximum drag torque was found to decrease as the gap between friction and clutch plates increased from 0.1 mm to 0.2 mm. Furthermore, it was observed that the generation of maximum drag torque was delayed as the gap increased. The outcomes of this work are expected to be helpful to gain a better understanding of drag torque characteristic of a wet clutch, and may therefore be useful in the design of wet clutch systems with improved performance.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
• /
• 제8권2호
• /
• pp.44-48
• /
• 2007

In recent years, the size of plane substrates and semiconductor wafers has increased. As conventional contact transportation systems composed of, for example, carrier rollers, belt conveyers, and robot hands carry these longer and wider substrates, the increased weight results in increased potential for fracture. A noncontact transportation system is required to solve this problem. We propose a new noncontact transportation system combining acoustic viscous and aerostatic forces to provide damage-free transport. In this system, substrates are supported by aerostatic force and transported by acoustic viscous streaming induced by traveling wave deformation of a disk-type stator. A ring-type piezoelectric transducer bonded on the stator excites vibration. A stator with a high Q piezoelectric transducer can generate traveling vibrations with amplitude of $3.2{\mu}m$. Prior to constructing a carrying road for substrates, we clarified the basic properties of this technique and stator vibration characteristics experimentally. We constructed the experimental equipment using a rotational disk with a 95-mm diameter. Electric power was 70 W at an input voltage of 200 Vpp. A rotational torque of $8.5\times10^{-5}Nm$ was obtained when clearance between the stator and disk was $120{\mu}m$. Finally, we constructed a noncontact transport apparatus for polycrystalline silicon wafers $(150(W)\times150(L)\times0.3(t))$, producing a carrying speed of 59.2 mm/s at a clearance of 0.3 mm between the stator and wafer. The carrying force when four stators acted on the wafer was $2\times10^{-3}N$. Thus, the new noncontact transportation system was demonstrated to be effective.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.3014-3021
• /
• 2015

셀-튜브 열교환기는 다양한 크기와 유동형태로 쉽게 제작이 용이함으로 산업분야에 널리 이용된다. 본 연구에서는 열교환기의 열전달성능을 도모하고자 배플의 컷 방향, 배플의 경사각 및 배플의 회전각 등을 변경하여 ANSYS FLUENT v.14를 사용한 SST $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 쉘 내부의 열전달률 및 압력강하 특성을 해석하였다. 그 해석결과로 배플의 컷 방향은 수평형 모델 A보다 수직형 모델 B 및 각도 $45^{\circ}$형 모델 C가 이 열전달성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한 배플의 경사각을 $10^{\circ}$로 적용한 경우와 배플의 회전각을 $0^{\circ}-90^{\circ}-180^{\circ}-270^{\circ}$로 배치한 모델 D의 경우가 열전달률 및 압력강하 특성이 우수한 결과를 나타냈다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.71-78
• /
• 2010

도로의 안전성은 종단선형, 평면선형, 횡단경사(편경사), 노면온도 등 여러 가지 요인에 의하여 결정되며 이러한 각종 데이터는 도면으로 구하기 어렵고 실제 도면과 현황 데이터가 포장의 덧씌우기 등으로 달라지는 경우가 있다. 이러한 데이터를 측량하기 위해서는 많은 시간과 비용이 필요하고 차량의 통행이 빈번한 곳에서는 위험한 작업이 될 수 있다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원의 도로 안전성 조사 분석차량인 RoSSAV(Road Safety Survey & Analysis Vehicle) 차량을 이용하여 주변 교통류 속도와 맞추어 차량에 부착된 GPS-INS와 회전식 레이저를 이용하여 도로의 횡단경사를 취득하고 분석을 통하여 도로의 안전성을 분석하고 도로의 안전성 개선방향에 대하여 제시하였다. 이를 위하여 측정된 값의 정확도를 비교하였으며 회전식 레이저데이터 처리 알고리즘을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.1032-1038
• /
• 2021

굴진율은 시추작업에서 효율성을 극대화하기 위한 중요한 변수 중 하나이다. 시추효율을 극대화하기 위해서는 시추속도를 향상시키는 것이 필요한데 시추 엔지니어에게 시추 중 문제를 확인할 수 있는 실시간 굴진율 예측이 중요하다. 굴진율은 시추스트링 회전속도, 비트하중, 시추이수 유량과 높은 상관성을 가지고 있다. 이 논문에서는 시추효율매개변수 자료를 통해 학습한 데이터기반 지도학습 모델을 이용하여 굴진율을 예측하였다. 회귀모델의 성능 평가 지표를 통해 비교한 결과 RF 모델의 RMSE가 4.20, MAPE는 9.08%로 예측성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 제안한 방법은 실시간 시추운전가이드 시스템 구축 시 굴진율 예측 기반 모델로 활용될 수 있다.