• 제목/요약/키워드: turbine blade

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超音速 노즐흐름에 있어서 凝縮이 傾斜衝擊波에 미치는 影響 (Effects of supersonic condensing nozzle flow on oblique shock wave)

  • 강창수;권순범
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.547-553
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    • 1989
  • 본 연구에서는 작동유체로서 수증기와 거동이 유사한 습공기를 대기 흡입식 풍동을 사용하여 원호 노즐로서 팽창시키는 경우에 대하여 응축충격파가 발생하는 흐름이 측정부내에 쐐기를 설치하여 발생시킨 경사충격파에 미치는 영향에 대해 실험적으로 조사하였다.

터빈익렬 유로에서 2상 유동에 따른 삭마량 예측 (Prediction of Erosion Rate in Passages of a Turbine Cascade with Two-Phase flow)

  • 유만선;김완식;조형희
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.301-308
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    • 1999
  • The present study investigates numerically particle laden flow through compressor cascades and a rocket nozzle. Engines are affected by various particles which are suspending in the atmosphere. Especially in the case of aircraft aviating in volcanic, industrial and desert region including many particles, each components of engine system are damaged severely. That damage modes are erosion of compressor blading and rotor path components, partial or total blockage of cooling passage and engine control system degradation. Numerical prediction and experimental data, erosion rates are predicted for two materials - ceramic, soft metal - on compressor blade surface. Aluminum oxide ($Al_2O_3$) Particles included in solid rocket propelant make ablative the rocket motor nozzle and imped the expansion processes of propulsion. By the definition of particle deposition efficiency, characteristics of particles impaction are considered quantitatively Stoke number is defined over the various particle sizes and particle trajectories are treated by Lagrangian approach. Particle stability is considered by definition of Weber number in rocket nozzle and particle breakup and evaporation is simulated in a rocket nozzle.

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영구자석형 동기기에 의한 가변속 풍력발전 시스템의 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 모델 개발 (PSCAD/EMTDC Simulation Model of Variable Speed Wind Power Generation System Using Permanent Magnet Synchronous Machine)

  • 김정재;송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.610-617
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    • 2005
  • 가변속 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 기반으로 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 바람 모델, 회전자 다이나믹스, 동기 발전기, 전력 변환기, 변압기, 배전 선로, 무한 모선 등으로 구성되어 있다. 특히 블레이드의 공기역학적 특성과 전력 변환기의 제어 전략도 포함되어 실질적인 풍력발전기의 동작 특성을 시뮬레이션 할 수 있다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 입력 풍속의 변동, 발전기 주변 부하의 변동, 계통측 전원 전압의 불평형 등의 다양한 조건에서 풍력발전기의 과도 상태 거동 특성을 확인하였다. 본 연구 결과는 앞으로 가변속 풍력발전기와 전력계통의 연계 운전시 신뢰성을 높이고 전력 시스템을 보호하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

터빈 블레이드 통로에서의 3차원 점성유동에 대한 수치해석 (Numerical Study on Three - Dimensional Viscous Flows in Turbine Blade Passages)

  • 윤준원;유정열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.527-539
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    • 1992
  • 본 연구에서는 터빈익렬의 입구유동면에 주어지는 끝벽 경계층유동에 의하여 익렬 내의 유동에서 발생하는 여러 와류들에 의한 2차 유동과 이와 연관된 여러가지 3차원 점성유동 현상 그리고 이에 따른 유동손실을 보다 정확히 예측하기 위한 수치해 석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요한 수치해석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요 한 수치해석코드를 작성하였다.유동특성에 대하여 상세한 연구결과가 보고되어 있 는 UTRC(United Technologies Research Center) 평면 터빈익렬을 연구대상으로 채택하 여 익렬 내의 3차원 유동특성을 연구하고 계산한 결과를 기존의 결과와 비교 검토하였 다. 강한 2차유동이 존재하는 경우에 발생하는 수치확산을 감소시키기 위하여 대류 항에 대하여 2차 정확도(second-order accuracy)의 선형상류도식(linear upwind sche- me)을 사용하여 일반적으로 널리 사용되는 하이브리드도식(hybrid scheme)에 의한 해 석결과와 비교하였다. 터빈익렬 내의 난류 유동은 익렬의 회전과 유선의 만곡 등에 의한 영향으로 복잡한 유동현상을 나타내지만, 터빈익렬 내의 난류유동 특성에 대한 실험결과가 아직까지는 부족하고 또한 본 연구에서는 평균유동값의 정확한 해석에 중 점을 두었으므로 표준 k-.epsilon. 모델을 사용하였다.

Numerical simulation of the unsteady flowfield in complete propulsion systems

  • Ferlauto, Michele;Marsilio, Roberto
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제5권3호
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    • pp.349-362
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    • 2018
  • A non-linear numerical simulation technique for predicting the unsteady performances of an airbreathing engine is developed. The study focuses on the simulation of integrated propulsion systems, where a closer coupling is needed between the airframe and the engine dynamics. In fact, the solution of the fully unsteady flow governing equations, rather than a lumped volume gas dynamics discretization, is essential for modeling the coupling between aero-servoelastic modes and engine dynamics in highly integrated propulsion systems. This consideration holds for any propulsion system when a full separation between the fluid dynamic time-scale and engine transient cannot be appreciated, as in the case of flow instabilities (e.g., rotating stall, surge, inlet unstart), or in case of sudden external perturbations (e.g., gas ingestion). Simulations of the coupling between external and internal flow are performed. The flow around the nacelle and inside the engine ducts (i.e., air intakes, nozzles) is solved by CFD computations, whereas the flow evolution through compressor and turbine bladings is simulated by actuator disks. Shaft work balance and rotor dynamics are deduced from the estimated torque on each turbine/compressor blade row.

소형 풍력발전 시스템의 고효율 운용 방법 및 출력 제어 장치 설계에 관한 연구 (A Study on High Efficiency Operation Method and Design of Power Control Mechanism for Small Wind Turbine System)

  • 방조혁;오경원;박종하;공창덕
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.210-214
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    • 2004
  • 본 연구에서는 한국과 같은 저풍속 지역을 위해 개발된 1kW급 풍력발전 시스템의 시동특성 개선과 출력제어를 위해 용수철과 집중질량을 이용하는 블레이드 피치제어장치의 설계방법을 제안하였다. 이를 위해 먼저 적절한 허브형상을 설계하였으며 출력제어장치의 용수철 강성 및 집중질량 등에 대한 역학적 계산을 수행하였다. 특히 2단 용수철 구조를 적용하여 고피치 시동기능을 추가하였으므로 기존 시스템 보다 운용효율이 개선될 것으로 기대된다.

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316 스테인리스강의 고온 물성 연구 및 구조 평가 (Mechanical Behavior Evaluation and Structural Analysis of 316 Stainless Steel at High Temperature)

  • 임성한;이광주;김진배;양인영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.181-184
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    • 2008
  • 오스테나이트 계열 스테인리스강의 경우 뛰어난 내열성으로 인해 가스 터빈 블레이드나 디스코 등으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 터빈 블레이드로 사용되는 316 스테인리스강의 고온 인장 및 저주기 피로 물성을 실험적으로 구하였다. 실험 결과 탄성계수와 항복강도, 최대인장강도 모두 온도 증가에 따라 감소하는 것으로 확인되었다. 소성변형률 진폭, 소성변형률 에너지 등의 인자들이 피로파괴에 미치는 영향도 조사하였다. 실험을 통해 얻어진 고온 인장 물성을 이용하여 316 스테인리스강으로 제작된 가스터빈 블레이드의 구조해석을 수행하였다.

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새로운 개념의 분말공급장치를 이용한 Ni기 초합금의 용접성 향상기술 (Improvement of the Weldability of Ni base Superalloy by using a New Powder Supply System)

  • 장성용;김민태;원종범
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.241-248
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    • 2008
  • Gas turbine blades serviced for a period are usually repaired for reuse via "rejuvenation processes" including fluoride ion cleaning, brazing or welding, and recoating. Among these processes, the welding process is applied to rebuilt damaged parts of the blade in which welding materials being mostly Ni base superalloy are supplied in the form of powder or wire. When powder is used in the welding process, the uniform supply of powder is a very important factor for the uniformity of welding. According to our experience, the uniformity was very poor with the powder supply system only utilizing pressurized air flow. A new powder supply system was developed in which powder is supplied via air flow and simultaneously mechanically. The welding uniformity was much improved with this new system. In this study, the microstructure and mechanical properties of welded parts obtained from several kinds of powder using the new powder supply system were characterized.

Measurement of Heat Transfer Coefficient in Dimpled Channel: Effect of Dimple Arrangement and Channel Height

  • Lee, K.S.;Shin, S.M.;Park, S.D.;Kwak, J.S.;Kang, J.S.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • In this paper, heat transfer coefficients were measured in a channel with one side dimpled surface. The sphere type dimples were fabricated and the diameter and depth of dimple was 16mm and 4mm, respectively. Two channel heights of about 0.6 and 1.2 time of the dimple diameter, two dimple configuration were tested. The Reynolds numbers based on the channel hydraulic diameter was varied from 30000 to 50000. The improved hue detection based transient liquid crystal technique was used in the heat transfer measurement. Heat transfer measurement results showed that high heat transfer was induced downstream of dimples due to flow reattachment. Due to the flow recirculation on the upstream side in the dimple, the heat transfer coefficient was very low. As the Reynolds increased, the overall heat transfer coefficients also increased. With same dimple arrangement, the heat transfer coefficients and the thermal performance factor were higher for the lower channel height. As the distance between dimples became smaller, the overall heat transfer coefficient and the thermal performance factor were increased.

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풍력발전기용 Yaw gearbox의 가속 수명시험에 관한 연구 (A Study on the Accelerated Life Test of Yaw Gearbox for Wind Turbine)

  • 이용범;이기천;이종직;임신열
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제21권1호
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    • pp.16-21
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    • 2024
  • The yaw gearbox is a key device in a wind power generator that improves power generation efficiency by rotating hundreds of tons (400 to 600 tons) of nacelle so that the blade reaches 90 degrees in the wind direction. Recently, installation sites have been advancing from land to sea as they have become super-large at (8-12) MW to increase the economic feasibility of wind power generators and utilize excellent wind resources, and the target life of large wind power generators is 25 to 30 years. The yaw gearbox of 6 to 12 sets is installed in a very complex place inside the nacelle on the tower with parallels, and it is important to secure the reliability of the yaw gearbox because if a failure occurs after installation, it costs tens to hundreds of times the price of a new product to restore. In this study, equivalent loads were calculated by analyzing failure mode and field data, accelerated life test conditions were established, and a test device was constructed to perform the accelerated life tests and performance tests to ensure the reliability of the gearbox.