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NTIS 바로가기대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집, 2007 Nov. 30, 2007년, pp.397 - 403
김우영 (인천대학교 대학원) , 김현진 (인천대학교 기계 공학과) , 김영민 (한국기계연구원 친환경엔진연구팀) , 이상태 ((주)템피아)
In this paper, conceptual design of scroll expander-compressor for Stirling engine utilizing solar energy as heat source has been carried out. Orbiting scroll member was designed to have a double-sided structure to reduce the overall scroll size and to cancel out the axial forces on the orbiting scr...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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랩높이가 랩 두께 대비 어느 적정 값을 넘기지 말아야 하는 이유는? | 스크롤 팽창기에서 스크롤 랩의 형상을 결정하는 형상인자들로는 기초원 반경 #, 랩 두께 #, 랩 높이 #, 선회반경 #, 랩 끝각 #, 커터각 #, 시작각 #등 모두 7개이며 이들 형상 인자들 사이의 상관관계를 나타내는 식은 4개가 있다(4). 랩높이는 랩 두께 대비 어느 적정 값을 넘기지 말아야 하는데, 이는 랩 옆면에 작용하는 가스력 때문에 랩이 휘어지는 방면과 또한 랩 가공 측면에서 볼 때 랩 두께 대비 랩 높이가 너무 크면 공구의 안정적 운용이 어려워지기 때문이다. 본 설계에서는 고압과 저압의 차이가 약 4 MPa이므로 안전율을 고려하여 랩 세장비를 #로 하였다. | |
실제 왕복동식 스털링 엔진의 성능이 이론적인 효율에 크게 미치지 못하는 이유는? | 이상적인 스털링 사이클의 효율은 카르노 사이클의 효율과 같지만 실제 왕복동식 스털링 엔진의 성능은 이 이론적인 효율에 크게 미치지 못하는데, 이는 저온부의 압축행정과 고온부의 팽창행정 사이에 기구적 간섭이 발생하여 완전한 압축과 팽창이 이루어지지 못하고 또한 압축과정과 팽창과정을 등온과정으로 만들어주기에는 운전속도에 비해 전열면적이 너무 제한되어 있어 오히려 단열과정에 가까운 압축과 팽창이 이루어지기 때문이다. | |
왕복동 방식 스털링의 한계를 극복하기 위해 스크롤 기구를 사용하여 어느정도 완화할 수 있는 이유는? | 이러한 기존의 왕복동 방식 스털링의 한계점들을 극복하기 위한 방안으로 스크롤 기구를 사용한 스털링 엔진에 대한 개념이 소개되었다(1). 압축 및 팽창을 왕복동식 기구를 사용하여 수행하는 대신에 스크롤식 압축 및 팽창 기구를 사용할 경우 압축행정과 팽창행정이 서로 간섭하는 것이 없이 완전히 독립적으로 수행될 수 있고 스크롤에서는 밀폐 체적을 구성하는 스크롤 랩과 경판이 작동유체와 접촉하는 면적이 왕복동식에 비해 크게 증가하기 때문에, 앞서 이상적인 스털링 사이클에서 벗어나는 정도를 상당부분 완화할 수 있다. |
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