• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.475-481
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• 2001

Foil bearings have been successfully used for small high speed rotors, such as ACM(Air Cycle Machine), turbo charger, turbo compressor, high speed motor, etc. Recently advanced researches are concentrated on the high load capacity and the extreme temperature foil bearings to extend the application boundary. Some bearings are already adopted into cryogenic machines and micro gas turbines. In this paper, a foil journal bearing designed for high load capacity, which is under development, is introduced. The bearing is for the turbo refrigerator which has a rotor of 18${\~}$25 kgf rotating at 23,000${\~}$38,000 rpm. This application is well beyond conventional spectrum of foil bearings because the rotor is relatively heavy and the rotational speed is low. Therefore, the development is challenging. The foil bearing is a bump type, the size is 60mm in diameter and 50mm in length, the operating fluid is air and rotational speed is 26,000 rpm. In-house software was developed and used for bearing design. Tested maximum load capacity is 80kgf, 0.62 in terms of load capacity coefficient, and testing is being continued.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.97-102
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• 2016

회전 기계에서 회전에 따른 진동은 성능 저하 및 고장의 직접적 원인이 되어, 진동을 예측하고 저감 방안을 수립하는 것이 매우 중요하지만, 회전 기계의 조립이나 설치 과정에서 발생하는 불평형의 변화나 지지 구조물의 진동 모드는 예측이 어려워 그 영향을 사전에 평가하기 어렵다. 본 논문에서는 자기베어링에 의해 지지된 터보 압축기의 전달함수를 시스템 식별과정을 통해 구하고 이를 활용하여 압축기의 불평형 응답을 예측한다. 식별된 전달함수는 회전체의 진동 모드와 지지 구조물의 진동 모드를 함께 포함하고 있어, 불평형 응답에 대한 지지 구조물의 영향을 실질적으로 평가할 수 있다. 저속 운전에 의해 불평형을 추정하고 정격 속도까지의 불평형 응답을 시험 결과와 비교하여 예측의 적절성과 문제점을 파악하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.502-509
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• 2010

A test facility which can simultaneously measure turbocharger operating condition variables and vibro-acoustic emission in the situations that are quite similar to real internal combustion engine operating conditions has been introduced. Using this facility, a new method sweeping from full open throttle to deep surge region along constant speed curves can be utilized instead of the stationary method that has been traditionally used to obtain turbocharger compressor maps. Data covering an extensive range of the compressor performance map have been collected and analyzed. An experimental study is performed to define a noise diagram that correlates vibro-acoustic measurements to aerothermodynamic operating conditions. An instrumentation set in the facility allows the automatic definition of the operating point on the turbine and compressor map of the turbocharger. Also, radiated sound pressure and casing vibration data corresponding to the point are obtained by a microphone in the vicinity of the compressor casing and an accelerometer on the casing. The major source(s) of noise at specific operating point on the map can be easily identified with these maps. Also, acoustic characteristics of a given turbocharger at the vicinity of the surge as well as in the surge are also defined. Finally, the possibility to define mild surge region of a turbocharger using vibro-acoustic measurements is studied.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권3호
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• pp.91-98
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• 2021

This paper presents a hydrostatic bearing design and rotordynamic analysis of a turbo expander for a hydrogen liquefaction plant. Th~e turbo expander includes the turbine and compressor wheel assembled to a shaft supported by two hydrostatic radial and thrust bearings. The rated speed is 75,000 rpm and the rated power is 6 kW. For the bearing operation, we use pressurized air at 8.5 bar as the lubricant that is supplied to the bearing through the orifice restrictor. We calculate the bearing stiffness and flow rate for various gauge pressure ratios and select the orifice diameter providing the maximum bearing stiffness. Additionally, we conduct a rotordynamic analysis based on the calculated bearing stiffness and damping considering design parameters of the turbo expander. The predicted Cambell diagram indicates that there are two critical speeds under the rated speed and there exists a sufficient separation margin for the rated speed. In addition, the predicted rotor vibration is under 1 ㎛ at the rated speed. We conduct the operating test of the turbo expander in the test rig. For the operation, we supply pressurized air to the turbine and monitor the shaft vibration during the test. The test results show that there are two critical speeds under the rated speed, and the shaft vibration is controlled under 2.5 ㎛.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.46-52
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• 2008

5MW급 발전용 가스터빈의 주요 구성품 중 압축기에서의 성능시험 및 해석을 위해 측정 파라미터와 그 파라미터를 계측하기 위한 센서류를 선정하고자 한다. 축류압축기의 경우 각 단의 케이싱에서 정압 분포를 평균하여 계측하고, 내부 유동장에서 Kiel 온도관을 이용하여 전압 및 전온도 분포를 계측한다. 원심압축기의 경우 임펠러 출구의 허브면과 팁면에서의 정압 분포는 일반적으로 상당한 차이가 존재하므로 각 면에서 정압을 측정하여 평균하고, 디퓨저 내부와 디스월러 내부에서의 정압 분포를 계측하기 위해 한 피치에서 5개의 유선을 따라 10 곳에서 정압을 측정하고자 한다. 또한 압축기 내 유동특성과 동익-정익간의 상호작용을 고찰하기 위해 5공 피토관을 이용하여 내부 상세유동을 계측한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권4호
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• pp.434-443
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• 2014

A turbo fan engine performance analysis and the optimization using particle swarm optimization(PSO) algorithm have been conducted to investigate the effects of major performance design parameters of an aircraft gas turbine engine. The FJ44-2C turbofan engine, which is widely used in the small business jet, CJ2 has been selected as the basic model. The design parameters consists of the bypass ratio, burner exit temperature, HP compressor ratio, fan inlet mass flow, and nozzle cooling air ratio. The sensitivity analysis of the parameters has been evaluated and the optimization of the parameters has been performed to achieve high net thrust or low specific fuel consumption.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.399-402
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• 2006

한국 원자력 연구소는 PEFP(Proton Enginnering Frontier Poject)라고 하는 프로젝트를 수행 중이며, PEFP는 고에너지 양성자 가속기에 대한 프로젝트이다. 양성자 가속기에 대한 제어 시스템은 안정적인 운전 제어를 위해서 장치의 상태를 주기적으로 모니터링 할 뿐만 아니라 장치상태를 저장하여 일정시간 후에 확인이 요구되면 저장된 데이터를 이용하여 이전 정보를 추적할 수 있어야한다. 따라서 양성자 가속기 제어시스템에서는 실시간으로 들어오는 진공 데이터 정보를 저장 및 저장된 데이터를 열람이 가능한 저장 시스템으로 구성하였다. 저장된 데이터들은 RFQ(Radio Frequency Quadrupole) Cryopump, Turbo Pump, Press Gauge, Gate Valve, Compressor와 DTL(Drift Tube Linac) Multi-Gauge, Turbo Pump등의 진공도 및 제어변수 등이 있다. 이들 각각의 진공장치로부터 전달되는 진공 데이터들을 저장하기 위해 EPICS Extension toolset중에서 저장하는 기능을 가진 Channel Archiver를 양성자 가속기 제어 시스템에 추가하였다

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.319-322
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• 2007

본 연구에서는 초소형 엔진의 윈드밀 시동시의 성능을 예측하기 위해 엔진의 주요 구성 부품의 성능의 손실해석을 통한 수치 방법을 개발하였다. 사류형 압축기를 가진 초소형 터보제트 엔진에 이 수치기법을 적용하여 탈설계점 및 설계점 영역에서 시동 특성을 해석하였다. 또한 각 설계 변수들의 윈드밀 시동 성능에 영향을 주는 민감도를 분석하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.667-669
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• 2014

Development of 3 cylinder turbo charger engine is increasing due to engine down-sizing, cost reduction and emission regulations. However, 3 cylinder engine makes higher Exhaust manifold gas pressure(P3) pulsation than 4 cylinder engine and it generate boosting air with high pulsation. The mechanical waste-gate turbocharger just controlled by the boosting air has higher movement because of this high pulsation boosting air. This causes high vibrations to wasted gate and accelerate wear of the linkage system. So we need to understand out of the exhaust gas pressure pulsation changed by turbocharger compressor pressure(P2) Pulsation. In this study, we discuss how to prevent to abnormal movement of the turbo actuator by stabilized P2 Pulsation.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.271-276
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• 2006

This paper shows the rotordynamic characteristics of a turbo-generator for a BOP of a fuel cell system. The rotor-bearing system consists of magnetic shaft and compressor-turbine shaft, and the two shafts are connected by spline coupling and supported by oil free air foil bearing. Preliminary design according to several parameter is considered in detail. Static and dynamic characteristics of the AFB are estimated by the soft elasto-hydrodynamic analysis technique and the perturbation method. The results of the natural frequencies, mode shape, and unbalance response analysis are presented.