• 제목/요약/키워드: shaft efficiency

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저소음 대형 캐비테이션 터널 구동 펌프 개발 (Development of the Driving Pump for the Low Noise Large Cavitation Tunnel)

  • 안종우;김건도;김기섭;이진태;설한신
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권4호
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    • pp.370-378
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    • 2008
  • It is reported to develop the driving pump for the Low Noise Large Cavitation Tunnel(LOCAT) which is under construction at Maritime & Ocean Engineering Research Institute(MOERI). For low background noise condition of the LOCAT, it is crucial not only the best pump efficiency but also no cavity occurrence at any operating conditions. Design condition of the pump is determined by considering the required pump headrise, flow quantity, shaft rotation velocity and pump diameter. Performance analysis of the pump is conducted using commercial CFD codes ($BladeGen^+$, CFX-10), and the predicted results are verified by a series of model tests. Cavity was not observed at any operating condition in the model test, which were conducted at the midium cavitation tunnel of MOERI. The optimum pump for LOCAT, named as LP-11, was successfully developed through a series of pump design processes composed of blade design, performance analysis and model test.

광산 대규격 갱도에 대한 레디믹스트 숏크리트의 현장 적용성 평가 (A Study on the Field test of the Ready-mixed Shotcrete using in the Large-scale Mine)

  • 김동민;이흥수;신홍준;강동준
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1511-1516
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    • 2009
  • In recent years, the large-scale shaft have been appling in domestic mine for mass production using a large machine, the safety of mine also have been increasing. And the new trial that shotcrete of tunnel field was apply to mine support was progressed. But, the conditions of domestic mine was different from that of tunnel, so, the batch plant of tunnel could not be installed in mine field because of low economical efficiency and difficulty for selection of site. Ready-mixed Shotcrete that mixed with high quality materials and could be controled shotcrete quality is producted in plants and transported to field, so do not need to batch plant. In this study, The Field test of the Ready-mixed Shotcrete was performed in the large-scale mine and was compared with the quality of Field mix shotcrete. As the result of the Field test, compressive strength and rebound of Ready-mixed Shotcrete were superior to these of Field mix shotcrete.

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상용 CFD코드를 이용한 입형 다단 원심펌프 성능해석 (Performance Analysis of the Vertical Multi-stage Centrifugal Pump using Commercial CFD Code)

  • 모장오;강신정;송근택;남청도;이영호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.150-155
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    • 2002
  • A commercial CFD code is applied to analyze the 3-D viscous flow field within vertical multi-stage centrifugal pump including impeller with 6 blades and guide vane with 11 blades and is performed by changing flow rate from 10 to $26m^3/h$ at the constant 3500rpm. The purpose of this 3-D numerical simulation is not only to confirm how much the effect of three kinds of blade inlet breadth (11mm, 11.5mm, 12mm) of impeller has influence on the performance of vertical multi-stage pump but also to make clear the cause about performance difference at the exit side of impeller and guide vane. The vertical multi-stage pump consisit of the impeller, guide, vane and cylinder. The grid of numerical analysis used to the vertical multi-stage pump is 18,000, 45,000, and 100000 cells in case of the impeller, guide vane, cylinder and total grid is 730,000 cells. The characteristics such as total pressure coefficient, total head, shaft horse power, power efficiency at the exit side of impeller and guide vane, discharge coefficient are represented according to flow rage changing.

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Personal Air Vehicle의 추진시스템에 대한 기술적 고찰 (Technical Survey on Propulsion Systems for Personal Air Vehicles)

  • 윤동익;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.56-63
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PAV 추진기관에 대한 현황 및 전망을 조사하고 검토하였다. 현재의 수송교통 체계가 포화상태로 가고 있기 때문에 그 대안으로 개인용 항공기(PAV, Personal Air Vehicle)의 출현이 강하게 요구되고 있다. 왕복엔진의 경우 효율과 경제적 측면에서 우수하다는 장점을 지니고 있어 큰 출력을 필요로 하지 않는 PAV에 적합하나 소음이 심하다는 단점이 있다. 터보샤프트 엔진은 비추력이 크고 운용범위가 넓어 수직이착륙을 하는 VTOL PAV에 적합하나 가격이 비싸다는 단점이 있다. 최근 전 세계적으로 친환경 시장이 급격히 성장하고 있어 기존 왕복엔진이나 가스터빈엔진 기술의 발전과 더불어서 연료전지와 배터리를 이용하는 친환경적인 추진기관을 선호하는 추세가 높아지고 있다.

유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계 (Conceptual Design of a Turbopump adopting a planetary gear system)

  • 김진한;정은환;최창호;전성민;김진선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.605-609
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    • 2010
  • 본 논문은 유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계에 대하여 기술하였다. 발사체시스템에서는 무게가 가장 중요한 설계인자 중 하나이다. 케로신 혹은 메탄을 연료로 사용하는 터보펌프의 경우 통상 시스템의 간단성 때문에 1축(혹은 동축) 형식이 사용된다. 이 경우 단점은 산화제펌프와 연료펌프의 회전수가 서로 최적이 아닌 상태에서 작동하게 되는 것이다. 각 펌프가 최적 회전수에서 작동하고 또한 증가된 회전속도로 부터 부품의 효율 증대와 무게이득을 최대화하기 위해서는 터보펌프에 유성기어를 적용하는 것이 최선의 방법이 아닐까 판단된다. 본 논문에서는 유성기어를 도입한 터보펌프의 개념설계와 가능성에 대해 제안하였다.

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50kW급 횡류수차 내 공기 유입이 성능에 미치는 영향 (Effect of air inflow on the performance of a 50kW-class cross-flow turbine)

  • 김준호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.418-423
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    • 2014
  • 최근 소수력 발전은 화석에너지의 고갈 및 환경 문제를 해결할 수 있는 대안으로 우리나라 뿐만 아니라 세계 각국이 심혈을 기울이고 있다. 본 연구에서는 소수력 발전의 최적화를 위해 입지 조건 및 특성을 고려하여 저 중낙차 및 유량 변동이 심한 지역에 적합하도록 2개의 가이드 베인을 갖는 횡류수차를 개발하여 실증시험을 실시하였다. 또한 CFD를 이용한 선행 연구 결과를 바탕으로 하여 수차 입구단의 낙차를 일정하게 유지한 상태에서 공기 유입 및 밸브 위치에 따른 성능 변화를 검증하였다. 그 결과 공기 유입이 재순환 유동과 러너를 통과한 유체가 주축에 충돌하면서 발생하는 수력학적 손실을 최소화시킬 수 있어 수차의 성능과 효율 개선에 효과적임을 검증할 수 있었다.

AMT용 새로운 변속자동 메커니즘 설계 및 해석 (Design and Analysis of a New Shift Automation Mechanism for Automated Manual Transmission)

  • 김정윤;김기대
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.66-71
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    • 2011
  • This article proposes a novel shift automation mechanism for an automated manual transmission (AMT). The development of an automated manual transmission is currently being paid considerable attention by vehicle manufacturers, with the prospects of combining the comfort of an automatic transmission and the high efficiency of a manual transmission. In order to automate the shift mechanism of a manual transmission, the proposed shift automation mechanism consists of two electric motors, cross shaped pinion gears, rack type shift rails, and a ball splined hollow shaft. First we describe the shift mechanism and operating principles of a manual transmission to investigate important design criteria for the shift automation device. And a new shift automation mechanism is described with its structure, elements, and operating principles in detail. Using a conventional manual transmission, we develop a full three-dimensional CAD model of an AMT which includes main components of the manual transmission and the designed shift automation mechanism. Finally we investigate the operating performances and feasibility of the designed AMT by a dynamic analysis.

스프레이 열전달을 이용한 저온도차 스털링 엔진의 고온수 공급 유량 및 온도에 따른 기계 부하성능 실험 (Mechanical Load Performance Measurements of a Low Temperature Differential Stirling Engine with Water-Sprayed Heat Transfer according to Supply Water Flow Rates and Temperatures)

  • 심규호;정민성;이윤표;장선준
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.29-36
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    • 2015
  • Recently, Stirling engines are emerging as a key device for power conversion of renewable energy or waste energy. This study develops a LTDSE(Low Temperature Differential Stirling Engine) using a water spray for higher heat transfer and performs load performance tests for various flow rates and temperatures of hot water spray for variable engine loads emulated by a mechanical friction device. Internal temperature and pressure, working frequency and inlet and outlet temperature of the supply water are measured. As a result, the increases in flow rate and temperature of hot water respectively enhance the power output, efficiency and the working frequency, while the increasing engine load leads to decreases in working frequency but increases in the pressure amplitude. Eventually, it is revealed there exists a maximum shaft power of the test engine.

유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계 (Conceptual Design of a Turbopump Adopting a Planetary Gear System)

  • 김진한;정은환;최창호;전성민;김진선
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.58-63
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    • 2011
  • 본 논문은 유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계에 대하여 기술하였다. 발사체시스템에서는 무게가 가장 중요한 설계인자 중 하나이다. 케로신 혹은 메탄을 연료로 사용하는 터보펌프의 경우 통상 시스템의 간단성 때문에 1축(혹은 동축) 형식이 사용된다. 이 경우 단점은 산화제펌프와 연료펌프의 회전수가 서로 최적이 아닌 상태에서 작동하게 되는 것이다. 각 펌프가 최적 회전수에서 작동하고 또한 증가된 회전속도로 부터 부품의 효율 증대와 무게이득을 최대화하기 위해서는 터보펌프에 유성기어를 적용하는 것이 최선의 방법으로 판단된다. 본 논문에서는 유성기어를 도입한 터보펌프의 개념설계를 수행하여 유성기어의 적용가능성을 제시하였다.

경계형 차량 구동용 허브 BLDC 전동기 벡터제어 시스템 설계 (Design of a Hub BLDC Motor Vector Control System for Patrol vehicle driving)

  • 박원석;손민호;이민우;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.380-383
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    • 2014
  • 허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인 모터로도 불린다. 본 연구에서는 BLDC 허브 모터 구동을 위한 벡터제어 기법 속도 제어기를 dsPIC30f2010 16비트 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 특히 복잡한 연산 시간을 줄이는 벡터 제어 방법을 제안하고, MOSFET 인버터 구동기를 직접 설계하여 경제성을 높인다.

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