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- 저자 : 조종재(Jongjae Cho) (검색결과 131 건)
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속도 복합형 초음속 충동형 터빈의 로터 블레이드 오버랩이 성능특성에 미치는 영향
조종재(Jongjae Cho),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 연구에서는 속도 복합형 초음속 충동형 터빈의 동익 오버랩에 대해 전산해석을 수행하고, 그 성능특성을 분석하였다. 전산해석 결과를 통해 익근보다는 익단에 오버랩을 적용한 경우가 터빈의 성능을 향상시키는데 더 효과적이며, 익근과 익단 모두 오버랩을 적용한 경우가 터빈의 성능 향상 가장 큰 것으로 나타났다. 하지만 2단 동익 오버랩의 경우, 전체 터빈에서 2단이 발생시키는 출력이 약 22~23%에 지나지 않으므로 2단 동익 오버랩에 의한 터빈 성능 향상은 크지 않은 것으로 파악되었다. Present study was conducted numerical analysis for velocity compound supersonic impulse turbine with the rotor overlaps, and the performance characteristics were analyzed through the numerical results. Tip overlap was more effective than hub overlap through the analysis. a case, overlap applied the hub and tip of the rotor, has the largest improvement for the turbine performance in parametric study cases. In case of overlap for the 2nd stage rotor, however, improvement of the turbine performance was not visibly large. Because, power generated in the 2nd stage was 22~23% of whole generated turbine power.
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원심압축기 쉬라우드 임펠러 형상에 따른 성능특성 파악을 위한 유동해석
조종재(Jongjae Cho),조연화(YeonHwa Cho),이승훈(SeungHoon Lee),신봉근(Bong Gun Shin),임강수(KangSoo Im),류시양(Shiyang Ryu) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
원심압축기 운전 중에 발생하는 고주기 피로균열이나 공진 등은 임펠러 파손의 주된 원인이다. 이러한 파손을 회피하기 위해 공진영역 운전에서도 견딜 수 있는 충분한 강도의 임펠러를 설계하거나 공진이 발생하지 않도록 임펠러를 튜닝 한다. 하지만 이러한 방법을 통해 임펠러 파손은 회피할 수 있으나, 임펠러 내부 유동 및 성능특성 변화를 야기하게 된다. 따라서 임펠러 파손을 방지하고, 원심압축기의 성능지표를 만족하기 위해서는 유동 및 성능특성 변화에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 임펠러 두께를 증가시킨 모델과 임펠러 유로 출구부 쉬라우드면을 튜닝한 모델(스켈럽)에 대한 유동 및 성능특성을 파악하기 위해 전산해석을 수행하였으며, 도출된 결과를 바탕으로 각각의 유동 및 성능특성을 비교·분석하였다. The high-cycle fatigue cracking and resonance generated during an operation of a centrifugal are a main cause of impller damage. In order to prevent the damage, an engineer designs or modifies the impeller having sufficient strength to withstand the operating condition. The avoidance design will cause the change of flow condition within the impeller internal cannel and that of performance characteristics. Not only to prevent this damage but to satisfy the compressor perforamnce, the study on the flow and performanace characterisitcs for avoidance design is required. In this study, we performed a computational analysis to identify the flow and performance characteristics for the impeller shape by apply scallop and by increasing thickness of blade. Based on these results, flow and performance characteristics was analyzed.
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원심압축기 임펠러 편심에 따른 성능특성에 대한 유동해석
조종재(Jongjae Cho),신봉근(Bong Gun Shin),이승훈(SeungHoon Lee),조연화(Yeonhwa Cho),김길영(Kilyoung Kim),류시양(ShiYang Ryu) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
기어드 타입 산업용 원심압축기의 경우, 임펠러의 자중에 의한 쳐짐과 불 기어가 피니언 기어를 미는 힘에 의해 임펠러 편심이 발생한다. 이러한 편심은 임펠러의 동역학 및 성능 특성 변화를 일으킨다. 이 편심에 의한 동특성 현상은 고압 압축기에서 주로 발생한다. 특히, 이 동역학적 불안정성은 임펠러나 축 베어링 파손을 일으킬 수 있다. 임펠러의 파손은 다른 요소부품들의 연쇄적인 손상을 초래하며, 이로 인한 갑작스런 정지 및 상당한 시간과 경제적인 손실을 야기할 수 있다. 따라서 이러한 편심에 의한 임펠러 및 베어링 파손을 방지하기 위해서는 편심에 따른 동역학 및 성능특성 변화에 대한 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압축기 편심에 따른 임펠러에 작용하는 유동 가진력을 전산해석을 통하여 예측하였다. 또한 도출된 결과를 바탕으로 편심량에 따른 동역학적 불안정성과 성능특성을 비교·분석하였다. For an commercial integrally geared centrifugal compressor, the weight of impeller and the pressing force of a bull gear to pinion gear are eccentric to an impeller. The eccentric causes the dynamic and performance characteristics of a compressor. Dynamic instability caused by the eccentricity is mainly generated in the high-pressure compressor. In particular, this instability can cause damage to the impeller and shaft bearing. Damage of the impeller results in damage and failure of other component parts of a compressor, which resulting in sudden stop and in significant time and economic loss. Therefore, analysis of the change in dynamic and performance characteristics of the offset is required in order to prevent the impeller and bearing damage due to such eccentricity. Therefor, in this study, Exciting forces acting on the impeller due to instable flow according to the eccentric were predicted by computational analysis. In addition, comparing the dynamic instability and performance characteristics accoring to eccentricity were compared and analyzed by the numerical results.
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90° 곡관에서의 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 이용한 유동특성 향상
조종재(Jongjae Cho),김상조(Sangjo Kim),서종철(Jongchul Seo),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5
본 논문에서는 가스터빈 유로의 공력열환경을 개선시키기 위해서 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상 최적화를 수행하였다. 터빈 유로 모사를 위해 90° 곡관을 이용하였다. 본 연구는 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽에서의 열전달 계수를 최소화하기 위한 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상을 찾는 것이다. 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 방식을 사용하였다. 최적화된 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 통해, 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다. This paper presents the shape optimization of a nonaxisymmetric endwall and endwall boundary layer fence which improve the aerothermal environment of a gas turbine passage. The endwall and fence methods were used simultaneously. The turbine passage was simulated by a 90° turning duct (ReD=360,000). The main purpose of the present investigation was to focus on finding a nonaxisymmetric endwall and boundary layer fence with minimum total pressure loss in the passage and heat transfer coefficient on the endwall of the duct. An approximate optimization method was used for the investigation to secure the computational efficiency. Results indicated that a significant improvement in aerothermal environment can be achieved through the application of a nonaxisymmetric endwall and boundary layer fence.
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