• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.173-179
• /
• 2012

본 논문에서는 부분 흡입형 초음속 터빈의 로터 블레이드에 ${\pm}15^{\circ}$의 스윕 각도를 적용하여 그에 의한 효과와 공력 특성을 살펴보기 위해 정상상태 유동해석과 비정상상태 유동해석을 동시에 수행하고 그 결과를 비교해 보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. 모든 계산 케이스들에서 정상상태 유동해석에 비해 비정상상태의 경우가 손실이 더욱 크게 나오는 결과를 나타내었다. 후방스윕(BSW)모델은 기준모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 큰 효과가 있었고 비정상상태 유동 해석에서는 로터 출구면 정효율의 증가현상이 더욱 뚜렷하게 나타났다.

• 소음진동
• /
• 제6권5호
• /
• pp.661-669
• /
• 1996

Proposed is an aero-acoustic performance prediction method of axial fan. The fan aerodynamic performance is predicted by combining pitch-averaged quasi 3-D flow analysis with pressure loss models for blade boundary layer and wake, secondary flow, endwall boundary layer and tip leakage flows. Fan noise is assumed to be radiated as dipole distribution type, and its generation is assumed to be mainly due to the vortex street shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex stree shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex street model with thin airfoil theory. The aero-acoustic performance prediction results by the present method are in good agreement with the measured results of several axial fans. With the present prediction method, parametric studies are carried out to investigate the effects of blade chord length and spacing on the efficiency and the noise level of fan. In the case of lightly loaded fan, both efficiency improvement and noise reduction can be achieved by decreasing chord length or by increasing blade specing. However, when fan is designed at highly loaded condition, the noise reduction by increasing blade spacing penalizes the attaninable efficiency of fan.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제7권6호
• /
• pp.537-551
• /
• 2020

Investigation of leading edge impingement cooling for first stage rotor blades in an aero-engine turbine, its effect on rotor temperature and trailing edge wake loss have been undertaken in this study. The rotor is modeled with the nozzle for attaining a more accurate simulation. The rotor blade is hollowed in order for the coolant to move inside. Also, plenum with the 15 jet nozzles are placed in it. The plenum is fed by compressed fresh air at the rotor hub. Engine operational and real condition is exerted as boundary condition. Rotor is inspected in two states: in existence of cooling technique and non-cooling state. Three-dimensional compressible and steady solutions of RANS equations with SST K-ω turbulent model has been performed for this numerical simulation. The results show that leading edge is one of the most critical regions because of stagnation formation in those areas. Another high temperature region is rotor blade tip for existence of tip leakage in this area and jet impingement cooling can effectively cover these regions. The rotation impact of the jet velocity from hub to tip caused a tendency in coolant streamlines to move toward the rotor blade tip. In addition, by discharging used coolant air from the trailing edge and ejecting it to the turbines main flow by means of the slot in trailing edge, which could reduce the trailing edge wake loss and a total decrease in the blade cooling loss penalty.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.830-834
• /
• 2011

본 연구에서는 액체로켓엔진의 터보펌프용 초음속 터빈 로터 블레이드에 스윕 각도 ${\pm}15^{\circ}$를 적용하여 전방스윕(FSW), 후방스윕(BSW)모델의 유동형태 및 성능을 기준모델(NSW)과 비교하여 스윕 적용의 효과를 살펴보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. BSW 모델은 기준 모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 효과가 있었고 정효율 증가에도 영향을 미쳤다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2013

본 연구에서는 액체로켓엔진의 터보펌프용 초음속 터빈 로터 블레이드에 스윕 각도 ${\pm}15^{\circ}$를 적용하여 전방스윕(FSW), 후방스윕(BSW)모델의 유동형태 및 성능을 기준모델(NSW)과 비교하여 스윕 적용의 효과를 살펴보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. BSW 모델은 기준 모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 효과가 있었고 정효율 증가에도 영향을 미쳤다. BSW 모델은 앞전 충격파의 강도를 다소 완화 시키고 허브 부근의 영역에서 다른 모델에 비해 좋은 성능을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1376-1383
• /
• 2004

In the present work, a series of experiments have been performed on electro-hydrodynamic atomization of non-conducting liquid using a charge injection type nozzle. Effects of liquid flow rate, input voltage, and distance between the needle and the ground electrode (nozzle-embedded metal plate) have been examined. For fixed electrode distances, total and spray currents increase with the increase of liquid flow rate and input voltage. When the distance between the needle tip and the ground electrode becomes closer, the total, leakage and spray currents increase, while the onset voltage for the dielectric breakdown decreases. When the electric field strength of the liquid jet exceeds that for the air breakdown, a portion of the electric charges in the liquid jet is dissipated into the ambient air, and the charge density shows a limiting value. Atomization quality can be improved by increasing the liquid flow rate due to the higher charge density and the enhanced aerodynamic effect.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권10호
• /
• pp.1019-1025
• /
• 2006

Numerical simulations were conducted on the gerotor type oil pump. Three oil pump models having different port and groove shape were considered. Firstly, two original models (baseline & variant.1 model) were simulated in order to validate the accuracy of the simulation results and to better understand the flow characteristics in the pump. It was found that the cavitation phenomenon as well as the teeth tip leakage is most important parameter on the pump performance. Based on the simulation results of the original models, final model (variant.2 model) which has improved port shape and pressure relief valve is suggested to enhance pump performance and to reduce driving torque. The volumetric efficiency and the hydraulic torque of the Variant.2 model is improved 4% and reduced 6.1% each at 2000RPM in experiment.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.325-334
• /
• 2003

댐체 코어부에 발생한 수압파쇄와 이로 인한 유로의 발달 및 누수량 증대 등의 문제점을 구조적으로 차단하여 댐의 안정성을 확보하고, 장기적으로 댐을 유지관리 운영하는 데에 문제점이 없도록 댐 코어부를 보수.보강한다는 것은 쉬운 일이 아니다. 본 연구에서는 손상된 흙댐 코어의 보수.보강을 위한 CGS 공법(Compaction Grouting System)의 적용성을 천공과 주입과정에 대한 고찰과 그 결과에 대하여 검토하고, 현장에서의 계측치와 FEM 해석 결과의 비교.검토를 통하여 확인하였다. 현장 계측 결과, 공정이 진행되면서 선단 압력은 증가하고 주입량은 감소됨에 따라 느슨한 댐 코어의 공극이 채워진 것으로 나타났으며 동일 수위에 대하여 누수량 및 탁도는 보강 후의 누수량과 탁도가 모두 감소하였으며, FEM 해석 결과 역시 보강으로 인하여 투수계수가 감소하였다. 본 연구에서 CGS 공법을 통하여 기존 댐 코어재료 특성의 변화를 최소화하면서 느슨한 공극을 채워 투수계수와 누수량을 감소시켜서 댐 코어의 차수성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.33-41
• /
• 2014

초음속 터빈에서는 동익 유로에서의 질식 가능성을 줄이며, 설계 압력비를 구현할 수 있도록 한다. 하지만 동익 오버랩을 적용하면, 펌핑손실, 확산손실 등의 추가적인 손실이 동반된다. 따라서 터빈성능을 극대화하기 위한 최적 오버랩 형상을 찾기 위해 근사최적화 기법을 적용하였다. 설계변수는 동익 오버랩의 형상변수이다. 최적설계 결과, 기준모델 대비 팁 누설유량은 약 50% 감소하였으며, 정효율은 약 4% 증가하였다. 팁 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향이 크게 나타난 반면, 허브 오버랩 크기가 성능에 미치는 영향은 작게 나타났다.