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노민수 (과학기술연합대학원대학교) 김성 (한국생산기술연구원) 김승준 (한국수력원자력) 마상범 (한국생산기술연구원) 박준관 (한국수력원자력) 황태규 (한국수력산업협회) 김진혁 (한국생산기술연구원)
저널정보
한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제31권 제4호 (통권 제112호)
발행연도
2022.12
수록면
1 - 17 (17page)
DOI
10.5855/ENERGY.2022.31.4.001

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본 연구에서는 비속도 210급 프란시스 수차의 수력학적 성능을 향상시키기 위한 러너 블레이드 각도 수치최적 설계가 수행되었다. 삼차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 기반 수치해석을 위해 Shear Stress Transport (SST) 난류 모델이 사용되었으며, 수치해석에 소요되는 시간 및 비용 저감을 위해 주기성을 가지는 유로에 주기 조건을 적용하였다. 전체 및 주기 조건이 적용된 유로 간 수력학적 성능을 비교한 후 2K 요인실험법과 반응표면기법(Response Surface Analysis, RSA)을 활용한 최적 설계를 수행하였으며 설계 변수로 러너 블레이드 허브 및 쉬라우드 스팬의 입·출구 각도를 선정하였다. 연구 결과 최적점에서 효율 및 출력이 향상되었으며, 이후 설계 변수 변화에 따른 유동 특성 분석을 통해 구성품 간 발생하는 상호작용을 규명하였다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 프란시스 수차 제원
3. 수치해석 방법
4. 실험계획법을 이용한 최적 설계
5. 수치해석 결과
6. 결론
References

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