• 제목/요약/키워드: Rotor blade motion

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공구경로 및 자세의 선정과 이송률 제어를 통한 임펠러 표면조도 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Surface Roughness of Impeller by Selection of Tool Path and Posture and Control of Feedrate)

  • 황종대;오지영;정윤교
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권12호
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    • pp.1088-1095
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    • 2008
  • 5-axis NC machining has a good advantage of the accessibility of tool motion by adding two rotary axes. It offers numerous advantages such as expanding machining fields in parts of turbo machineries like impeller, propeller, turbine blade and rotor, reasonable tool employment and great reduction of the set-up process. However, as adding two rotary axes, it is difficult to choose suitable machining conditions in terms of tool path, tool posture, feedrate control at a tool tip and post-processing. Therefore in this paper, it is proposed to decide suitable machining condition through an experimental method such as adopting various tool paths, tool postures, and feedrate types. Machining experiment on AL7075 for impeller is performed to define suitable machining condition, and measurement of surface roughness on machined surfaces depended on each machining condition is performed. By defining suitable machining condition, we should have conclusion as improving the surface quality in the aspect of surface roughness and machined shape of surface.

5축가공을 위한 공구경로 및 자세 제어 기술 (The Control Technology of Cutter Path and Cutter Posture for 5-axis Control Machining)

  • 황종대;임은성;정윤교
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 5-axis NC machining has a good advantage of the accessibility of tool motion by adding two rotary axes. It offers numerous advantages such as expanding machining fields in parts of turbo machineries like impeller, propeller, turbine blade and rotor, reasonable tool employment and great reduction of the set-up process. However, as adding two rotary axes, it is difficult to choose suitable machining conditions in terms of cutter path and cutter posture at a cutter contact point. Therefore in this paper, it is proposed to decide suitable machining condition through an experimental method such as adopting various cutter paths, cutter postures types. Also, in order to increase the efficiency of 5-axis machining, it is necessary to minimize the cutter posture changes and create a continuous cutter path while avoiding interference. This study, by using an MC-space algorithm for interference avoidance and an MB-spline algorithm for continuous control, is intended to create a 5-axis machining cutter path with excellent surface quality and economic feasibility. finally, this study will verify the effectiveness of the suggested method through verification processing.

자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향 (An Unsteady Numerical Method of Autorotation and the Effect of 2D Aerodynamic Coefficients)

  • 김학윤;신동진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • 전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다

상용 CFD 프로그램을 이용한 풍력터빈 축소모델 출력계수 검증 및 후류 해석 (Validation of Power Coefficient and Wake Analysis of Scaled Wind Turbine using Commercial CFD Program)

  • 김병수;백인수;유능수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.35-43
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    • 2015
  • A numerical simulation on the wake flow of a wind turbine which is a scaled version of a multi-megawatt wind turbine has been performed. Two different inlet conditions of averaged wind speed including one below and one above the rated wind speed were used in the simulation. Steady-state pitch angles of the blade associated with the two averaged wind speeds were imposed for the simulation. The steady state analysis based on the Reynolds averaged Navier-Stokes equations with the method of frame motion were used for the simulation to find the torque of the rotor and the wake field behind the wind turbine. The simulation results were compared with the results obtained from the wind tunnel testing. From comparisons, it was found that the simulation results on the turbine power are pretty close to the experimental values. Also, the wake results were relatively close to the experimental results but there existed some discrepancy in the shape of velocity deficit. The reason for the discrepancy is considered due to the steady state solution with the frame motion method used in the simulation. However, the method is considered useful for solutions with much reduced calculation time and reasonably good accuracy compared to the transient analysis.

V2-F 난류 모델의 터보기계 유동 해석 적용 (Application of the V2-F Turbulence Model for Flow Analysis of Turbomachinery)

  • 박재현;손동경;김창현;백제현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권2호
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    • pp.75-83
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    • 2016
  • 터보기계 내부 유동장은 역압력구배, 고속 유동으로 인해 매우 복잡하며, 이를 해석하기 위해 보다 정교한 난류 모델이 요구된다. 유동 해석을 위해 대수모델, 2-방정식 와점도 모델 등이 널리 사용되고 있으나, 매우 복잡한 유동을 모사하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 복잡한 유동에서의 예측성능이 우수하다고 알려진 Durbin의 V2-F난류 모델을 자체 개발 코드인 T-Flow에 적용하였으며, 채널 및 압축기 캐스캐이드 유동 해석 결과를 이용하여 난류 모델을 검증하였다. 또한 저속 압축기 동익 해석을 통해 터보기계 내부 유동에서의 적용 가능성을 판단하였다. 그 결과, V2-F난류 모델은 1-방정식, 2방정식 난류 모델보다 우수한 블레이드 표면 압력 분포 예측성능을 보였다.

삼중 덕티드 팬 비행체 운동모델링 및 리아푸노프 제어를 이용한 안정화 (Dynamic Modeling and Stabilization of a Tri-Ducted Fan Unmanned Aerial Vehicles using Lyapunov Control)

  • 나경석;원대희;윤석환;성상경;류민형;조진수;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.574-581
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    • 2012
  • 로터를 이용한 무인비행체는 노출된 블레이드로 운용 시 위험이 따른다. 반면 덕티드팬은 블레이드 주위를 덕트로 감싸 위험요소를 줄여주고, 동일 동력 하중을 사용한 로터보다 향상된 추력성능을 보인다. 본 논문에서는 덕티드 팬의 장점을 적용하고자 세 개의 덕티드 팬으로 구성된 삼중 덕티드 팬 비행체 형상을 제안한다. 크기가 동일한 두 개의 덕티드 팬과, 크기가 다른 한 개의 덕티드 팬으로 구성되며 3개의 덕티드 팬 중 하나는 추력 방향 조절을 통해 신속한 자세 제어가 가능하다. 삼중 덕티드 팬 비행체의 운동방정식을 유도 하였고, 리아푸노프 함수를 적용하여 시스템을 안정하게 하는 제어 입력을 도출하였다. 그리고 비행체 초기모델의 파라미터를 적용하여 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 안정한 자세각이 출력됨을 확인하고 결과를 분석하였다.