• 제목/요약/키워드: Shaft generator

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스마트 무인기용 가스터빈 엔진의 탈설계 영역 구성품 손상 진단에 관한 연구 (A Study on fault Detection of Off-design Performance for Smart UAV Propulsion System)

  • 공창덕;고성희;기자영;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • 본 연구에서는 모델 기반(Model-Based) 성능진단에 신경회로망을 적용하였고, SIMULINK를 이용하여 PW206C 터보축 엔진의 모델링을 수행하였다. 비행 고도, 비행 마하수, 가스발생기 회전수에 따른 다양한 운용영역의 성능데이터를 base로 하여 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 성능 저하에 대한 학습데이터를 획득하고 역전파(Back Propagation Network)를 이용하여 훈련하였다. 설계점 및 탈설계 영역에서 압축기, 압축기터빈, 동력터빈의 단일 손상 탐지를 수행한 결과 손상된 구성품을 비교적 잘 탐지함을 확인할 수 있었다.

2차원 유한요소법을 적용한 플라이휠 에너지 저장 장치 동특성 해석 프로그램 개발 (Development of Rotordynamics Program Based on the 2D Finite Element Method for Flywheel Energy Storage System)

  • 구동식;배용채;이욱륜;김재구;김효중;최병근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1757-1763
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    • 2010
  • 플라이휠 에너지 저장 장치는 잉여 전기를 회전관성을 통해 운동 에너지로 저장하는 장치로, 회전의 중심이 되는 축과 외부의 플라이휠로 구성이 된다. 수치해석을 위한 일반적 프로그램들은 3차원의 모델을 통하여 구조해석 및 주파수 응답 등의 해석을 수행하게 된다. 허나 상용 프로그램을 이용한 동역학적 해석의 응용은 매우 어려운 실정이며, 사용자가 그 방법을 익히는 것 또한 쉽지 않다. 이러한 문제들을 보완하고자 동역학적 해석을 위한 프로그램을 2차원의 모델을 사용하여 구축하였다. 본 논문에서 제시한 모델링은 회전체를 2차원으로 표현함으로써 3차원에 비해 시스템의 표현을 보다 단순화하여 시스템의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 하였으며, 회전체를 서로 다른 재질의 다중 레이어로 모델이 가능하게 하였다. 또한 축계에 추가적 강성의 영향을 줄 수 있는 열박음 부분에 대하여, 그 영향 정도를 선택적으로 입력할 수 있게 하여 열박음에 대한 효과를 조정할 수 있도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제시하는 2차원 모델을 이용한 동특성 해석 프로그램의 해석 오차를 알아보기 위해 상용 프로그램의 해석 결과와 비교하였으며, 모델링을 위한 시간과 해석 수행 시간 역시 비교하였다.

풍력발전기 운전환경에 따른 진동신호 분포 (Distribution of vibration signals according to operating conditions of wind turbine)

  • 신성환;김상렬;서윤호
    • 한국음향학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.192-201
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    • 2016
  • 풍력발전설비는 접근성의 문제로 주기적인 구조건전성 검사를 수행하기 어렵고, 기상상태를 포함한 주위 환경변화 때문에 예기치 못한 고장발생 가능성이 높아 이에 대한 보완책으로 상태감시시스템(Condition Monitoring System, CMS)을 운영하고 있다. 본 연구에서는 CMS의 이상감시 성능 향상을 위하여 풍력발전기 주요 기계시스템에서 장기간 측정된 진동신호 분포를 통계적으로 분석하고, 운전 조건에 따른 진동 변화 경향을 파악한다. 이를 위하여, 풍력발전기 동력전달 및 전력생성부의 진동, 풍속, 주축회전수 등을 약 2년동안 측정한 데이터를 기반으로 운전 환경 및 조건에 따른 각 신호의 경향분석을 수행하고, 기계시스템 구조에 따른 신호별 상호연관성을 분석하였다. 결과적으로 풍력발전기 기계시스템별 진동은 주축회전수, 발전여부에 영향을 받고, 특정 주축회전수에서는 베이불(Weibull) 분포에 해당하는 진동분포가 나타남을 확인하였다. 이런 결과는 풍력발전기 CMS 시스템에서 기계적 이상발생 여부를 조기에 판단하는 기준을 제시할 수 있다.

초고층 공동주택의 소형풍력발전시스템 적용을 위한 수직연도 활용에 관한 연구 (A Study on the Vertical Flue Duct for Application of Small Wind Power System in High-Rise Apartments)

  • 김성용;이용호;박진철;황정하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.116-125
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    • 2011
  • This study examined vertical shafts in high-rise apartments of the old high-rise buildings, reviewed the possibility of using flue ducts, and analyzed airflow patterns according to pressure differences between in and out side of flue ducts through computational fluid dynamics(CFD). The resulting conclusions are as follows: 1) The analysis results of airflow according to the stack effect of flue ducts show that smaller-diameter flue ducts(${\phi}1.2m$) would be morefavorable in increasing downward wind velocity than bigger-diameter ones(${\phi}1.6m$) and that the introduction ducts for outside air should be more than 50% of flue duct diameter to obtain a downward wind velocity higher than $3.0^m/s$ that is the minimum blade wind velocity of a small domestic wind generator. 2) The optimal installation location of a bypass introduction duct is the neutral plane of a flue duct or lower. When the diameter of the upper duct is bigger than that of the lower duct, it will generate more effects on the increase of downward wind velocity in flue ducts.

축류형 펌프에서 펌프전력을 이용한 유량산정 방범에 관한 연구 (The Study on a Flow-rate Calculation Method by the Pump Power in the Axial Flow Pumps)

  • 이준;서재광;박천태;김영인;윤주현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.227-231
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    • 2004
  • It is the common features of the integral reactors that the main components of the RCS are installed within the reactor vessel, and so there are no any flow pipes connecting the steam generator or the pump whose type is the axial flow. Due to no any flow pipes, it is impossible to measure the differential pressure at the RCS of the integral reactors, and it also makes impossible measure the flow-rate of the reactor coolant. As a alternative method, the method by the measurement of the pump power of the axial flow pump has been introduced in this study. Up to now, we did not found out a precedent which the pump power is used for the flow-rate calculation at normal operation of the commercial nuclear power plants. The objective of the study is to embody the flow-rate calculation method by the measurement of the pump power in an integral reactor. As a result of the study, we could theoretically reason that the capacity-head curve and capacity-shaft power curve around the rated capacity with the high specific-speeded axial flow pumps have each diagonally steep incline but show the similar shape. Also, we could confirm the above theoretical reasoning from the measured result of the pump motor inputs. So, it has been concluded that it is possible to calculate the flow-rate by the measurement of the pump motor inputs.

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10 kWh급 플라이휠 에너지 저장 시스템 설계 및 제작 (Design and Construction of 10 kWh Class Flywheel Energy Storage System)

  • 정세용;한상철;한영희;박병준;배용채;이욱륜
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권1호
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    • pp.40-46
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    • 2011
  • A superconductor flywheel energy storage system (SFES) is an electro-mechanical battery which transforms electrical energy into mechanical energy for storage, and vice versa. A 10 kWh class flywheel energy storage system (FESS) has been developed to evaluate the feasibility of a 35 kWh class SFES with a flywheel $I_p/I_t$ ratio larger than 1. The 10 kWh class FESS is composed of a main frame, a composite flywheel, active magnetic dampers (AMDs), a permanent magnet bearing, and a motor/generator. The flywheel of the FESS rotates at a very high speed to store energy, while being levitated by a permanent magnetic bearing and a pair of thrust AMDs. The 10 kWh class flywheel is mainly composed of a composite rotor assembly, where most of the energy is stored, two radial and two thrust AMD rotors, which dissipate vibration at critical speeds, a permanent magnet rotor, which supports most of the flywheel weight, a motor rotor, which spins the flywheel, and a central hollow shaft, where the parts are assembled and aligned to. The stators of each of the main components are assembled on to housings, which are assembled and aligned to the main frame. Many factors have been considered while designing each part of the flywheel, stator and frame. In this study, a 10 kWh class flywheel energy storage system has been designed and constructed for test operation.