Cooling by gas helium circulation can be used for various HTS (high temperature superconductor) magnets operating at 20~40 K, and a cryogenic blower is an essential device for circulating gas helium in the cooling system. The performance of the cryogenic blower is determined by various design parameters such as the impeller diameter, the blade number, the vane angle, the volute cross-sectional area, and the rotating speed. The trailing edge angle and the height of impeller vane are also key design factors in determining the blower performance. This study describes the design, fabrication and performance evaluation of cryogenic blower to produce a flow rate of 30 g/s at 5 bar, 35 K gas helium. The impeller shape is designed using a specific speed/specific diameter diagram and CFD analysis. After the fabrication of the cryogenic blower, a test equipment is also developed using a GM cryocooler. The measured flow rates and the pressure differences are compared with the design values at various rotating speeds and the results show a good agreement. Isentropic efficiency is also evaluated using the measured pressures and temperatures.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
v.29
no.7
/
pp.750-757
/
2005
The objective of this study is an understanding of the effect of inlet flow angle on the output power performance of a Francis hydraulic turbine, An optimum induced angle at the inlet of the turbine is one of the most important design parameters to have the best performance of the turbine at a given operating condition, In general. rotating speed of the turbine is varied with the change of water mass flowrate in a volute, The induced angle of the inlet water should be properly adjusted to the operating condition to have maximum energy conversion efficiency of the turbine, In this study. a numerical simulation was conducted to have detail understanding of the flow phenomenon in the flow path and output power of the model Francis turbine. The indicated power produced by the model turbine at a given operating condition was found numerically and compared to the brake power of the turbine measured by experiment at KIER. From comparison of two results, turbine efficiency or energy conversion efficiency of the model turbine was estimated. From the study, it was found that the rotating power of the turbine linearly increased with the rotating speed. It means that the higher volume flow rate supplied. the bigger torque on the turbine shaft generated. The maximum brake efficiency of the turbine is around 46$\%$ at 35 degree of induced angle. The difference between numerical and experimental output of the model turbine is defined as mechanical efficiency. The maximum mechanical efficiency of the turbine is around 93$\%$ at 25$\∼$30 degree of induced angle.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.39
no.3
/
pp.207-214
/
2015
The preliminary design of a radial inflow turbine using R134a as the working fluid at 5 kW of power for application to ocean thermal energy conversion (OTEC) is performed to obtain the trends for the efficiency and geometrical dimensions of the turbine. Using input conditions that included a turbine inlet temperature of $25^{\circ}C$, an outlet static pressure of 4.9 bar, and a mass flow rate of 1.16 kg/s, the results of a mean flow analysis show the major dimensions of the turbine, along with an angular velocity of 12,820 rpm. Based on these results, a three-dimensional turbine model is constructed for a computational fluid dynamics (CFD) analysis. The flow characteristics inside the turbine, including the volute and nozzle, are investigated using the CFD software ANSYS CFX. For a pertinent number of nozzle guide vanes, ranging from 10 to 15, the turbine efficiency was higher than 80%, with the highest efficiency shown by a nozzle with 15 guide vanes.
For ASME Code pumps in nuclear power plants, inservice test is required to assess the operational readiness in accordance with ASME code and related regulations. The objective of this study therefore, is to develop the technical background of the degradation of pump performances and conditions due to low flow rate operation. In addition. the detection techniques of pump operating conditions are to be developed to enhance the safety and economy of nuclear power plants. A test loop consisted of pump, motor. water tank, flow rate measurements and piping system with flow control devices was established for this study. Two typical pumps, 1-stage volute pump and 3-stage turbine pump, were selected and the test was performed upon two major point of views ; i.e., pump discharge pressure pulsations analysis and pump vibration spectrum analysis. From the test results, it is concluded that (1) the pump vibration affected by the natural frequency of operating pump is significant in the low frequency zone (around 1 Hz) : the vibration amplitude. especially. is an important factor during low flow rate operation. and shall be monitored to ensure that it is within the limit of ASME OM code Part 6, (2) the vibration frequency and pump discharge pressure are affected by vane pass frequency and running speed, (3) the wave phenomena due to the compressiblity of water is anticipated during low flow rate operation. and the pump system shall be designed to prevent it and. finally, (4) the technical background of the degradation of pump performances and conditions due to low flow rate operation is provided.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.37
no.6
/
pp.599-605
/
2013
The characteristics of centrifugal pump performance according to fluid viscosity change were studied experimentally. A small volute pump with low specific speed was tested by changing the viscosity of an aqueous solution of sugar and glycerin, which is considered a Newtonian fluid. After finishing the test, the total head, shaft horsepower, and pump efficiency were compared with those of a water pump. The results are summarized as follows: (1) when the fluid viscosity is increased, the shut-off head shows very little change but the total head decreases gradually as the flow increases, and this makes the H-Q curve leaning rapidly, and (2) when the fluid viscosity is increased, the shaft horsepower shows very little change at the shutoff condition; however, the shaft horsepower increases more rapidly with an increase in the flow and viscosity.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.8
no.1
/
pp.46-54
/
2015
Thrust-ring-pump is a kind of extreme-low specific speed centrifugal pump with special structure as numerous restrictions from thrust bearing and operation conditions of hydro-generator units. Because the oil circulatory and cooling system with thrust-ring-pump has a lot of advantages in maintenance and compactness in structure, it has widely been used in large and medium-sized hydro-generator units. Since the diameter and the speed of the thrust ring is limited by the generator set, the matching relationship between the flow passage inside the thrust ring (equivalent to impeller) and oil bath (equivalent to volute) has great influence on hydrodynamic performance of thrust-ring-pump. On another hand, the head and flow rate are varying with the operation conditions of hydro-generator units and the oil circulatory and cooling system. As so far, the empirical calculation method is employed during the actual engineering design, in order to guarantee the operating performance of the oil circulatory and cooling system with thrust-ring-pump at different conditions, a collaborative hydrodynamic design and optimization is purposed in this paper. Firstly, the head and flow rate at different conditions are decided by 1D flow numerical simulation of the oil circulatory and cooling system. Secondly, the flow passages of thrust-ring-pump are empirically designed under the restrictions of diameter and the speed of the thrust ring according to the head and flow rate from the simulation. Thirdly, the flow passage geometry matching optimization between thrust ring and oil bath is implemented by means of 3D flow simulation and performance prediction. Then, the pumps and the oil circulatory and cooling system are collaborative hydrodynamic optimized with predicted head-flow rate curve and the efficiency-flow rate curve of thrust-ring-pump. The presented methodology has been adopted by DFEM in design process of thrust-ring-pump and it shown can effectively improve the performance of whole system.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.23
no.1
/
pp.104-111
/
2017
This research focuses on simulation and visualization of flow field characteristics inside a centrifugal pump. The 3D numerical analysis was carried out by using a numerical CFD tool, addressing a Reynolds Average Navier-Stock code with a standard k-${\varepsilon}$ two-equation turbulence model. The simulation accounts for friction head loss due to rough walls at suction, impeller, discharge areas and volumetric head loss at impeller wear ring. A comparison of performance curves between simulation and experimentation is included, and it reveals a same trend of those results with a small difference of maximum 5 %. At best efficiency point, velocity vectors are smooth but it changes significantly under off-design point, a strong recirculation appears at the outlet of impeller passages near tongue area. A relatively uniform preassure distribution was observed around the impeller in despite of the tongue. Within the volute, because of its geometry, spiral vortexes formed, proving that the flow field in this region was relatively turbulent and unsteady.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.7
no.2
/
pp.42-53
/
2014
Phase resonance in Francis type hydraulic turbine is studied. The phase resonance is a phenomenon that the pressure fluctuation in the penstock of hydraulic turbine installation can become very large when the pressure waves from each guide vane caused by the interaction with the runner vane reach the penstock with the same phase. Experimental and numerical studies have been carried out using a centrifugal fan. In the present study, comparisons between the pump mode and the turbine mode operations are made. The experimental and numerical results show that the rotational direction of the rotor does not affect characteristics of the pressure fluctuation but the propagation direction of the rotorstator interaction mode plays an important role. Flow rate fluctuations through the stator are examined numerically. It has been found that the blade passing flow rate fluctuation component can be evaluated by the difference of the fluctuating pressure at the inlet and the outlet of the stator. The amplitude of the blade passage component of the pressure fluctuation is greater at the stator inlet than the one at the stator outlet. The rotor-stator interaction mode component is almost identical at the inlet and the outlet of the stator. It was demonstrated that the pressure fluctuation in the volute and connecting pipe normalized by the flow rate fluctuation becomes the same for pump and turbine mode operations, and depends on the rotational direction on the interaction mode.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.38
no.12
/
pp.1065-1072
/
2014
The shape of an impeller splitter for a dual-inlet centrifugal blower was optimized to enhance the blower performance. Two design variable, the normalized chord and pitch of a splitter, were used to evaluate the blower performance and internal flow fields based on the three-dimensional flow analysis. The blower performance obtained using this numerical simulation had a maximum error of 4 percent compared to that in an experiment at the design flow condition. The shape optimization of the splitter successfully increased the blower efficiency and pressure by 3.65 and 1.14 percent compared to the reference values. The blower performance was increased by reducing the flow separation near the blade suction surface by optimizing the shape of the splitter, which produced a pressure increase at the outlet of the volute casing.
In this study, computational fluid dynamics was used to analyze the flow bias generated as air supplied by a fan passes through ducts, piping, and a coal separation screen. The flow bias of the air flow is mostly caused by the spatial characteristics of the fan volute and duct, and the internal baffle and the coal separation screen at the outlet cause strong pressure losses that dampen the flow bias. ANSYS CFX was used for computational fluid dynamics, and since the baffle and the coal separation screen are shaped like perforated plates with many small holes uniformly distributed, actual modeling for analysis was not possible. Therefore, the Porous Loss Model was applied. The evaluation of the flow bias was analyzed based on the velocity distribution of the Porous Loss Model at the outlet surface of the coal separation screen obtained from the computational fluid dynamics results.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.