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전치 가이드 베인 배치 및 형상에 따른 보일러 입구 온도분포의 수치해석 연구
Numerical Simulation of Duct Flow about Shape and Arrangement of Inlet Guide Vane to Increase the Temperature Uniformity 원문보기

대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집, 2008 June 25, 2008년, pp.1172 - 1177  

이수윤 (홍익대학교 기계시스템디자인공학과) ,  신승원 (홍익대학교 기계시스템디자인공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Diverging channel from gas burner exit to the inlet section of Heat Recovery Steam Generator (HRSG) has been re-designed for 1 MW steam supply and power generation system. Three different test geometries have been chosen for the numerical simulation. The existing design for 300 kW HRSG system (CASE ...

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문제 정의

  • 본 연구에서는 1 MW급 열병합 발전 시스템에서 선형 확장 유로를 가지는 덕트의 출구를 통과하는 유체의 온도 균일성을 향상시키기 위해 기존의 300 kW급 열병합 발전 시스템에 사용되었던 디자인을 변경하여 전치 가이드 베인의 최적 배치 및 형상을 설계하였다. 향상된 디자인의 경우 매우 균일한 덕트 출구의 온도 분포를 얻을 수 있었다.
  • 본 연구에서는 유체유동 해석도구인 FLUENT를 이용하여 1 MW급 열병합 발전 시스템에서 선형 확장 유로를 가지는 덕트의 출구를 통과하는 유체의 온도 균일성을 향상시키기 위한 전치 가이드 베인의 최적 배치 및 형상을 찾아보도록 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열병합발전 시스템이란? 열병합발전 시스템은 하나의 에너지원으로 전력과 열을 동시에 생산, 이용하는 종합에너지 시스템이며, 그 중에서도 소형 열병합발전 시스템은 통상 발전용량이 10 MW 이하의 가스엔진이나 터빈을 사용하는 시스템을 일컫는다. 기존에 300 kW급 가스엔진 열병합발전 시스템의 설계가 이루어졌고, 그와 더불어 1 MW급 가스엔진 시스템 설계의 필요성이 대두되었다.
1 MW급 가스엔진 열병합발전 시스템에 이전 설계자료를 그대로 적용하기 힘든 이유는? 1 MW급 가스엔진 열병합발전 시스템은 이전의 300 kW급에 비하여 용량이 3배 정도 증가했기 때문에 이전 설계자료를 그대로 적용하기는 힘들며, 따라서 증가한 용량에 따른 최적 설계가 필요하다.
열회수 보일러 입구에 유입되는 배기가스의 온도가 실제로는 균일하지 않은 이유 중 하나는? 열회수 보일러 입구에 유입되는 배기가스의 온도 균일성(Temperature uniformity)은 고온의 배기가스(Exhaust gas)와 저온의 열 흡수원(Heat sink)사이에 전달되는 열의 열전달 특성에 큰 영향을 미치게 되며 이러한 온도 균일성은 속도 균일성에 크게 의존한다. 하지만 실제 열회수 보일러 입구에서 배기가스의 온도는 균일하지 않은데, 그 이유 중의 하나로 연소실의 출구 면적에 비하여 보일러의 입구 면적이 더 넓기 때문에 그 사이에 확장유로를 가지는 덕트(Duct)를 설치하게 되는데, 이로 인하여 면적이 확장되는 부분에서의 유체 유동은 박리(Separation)현상을 동반하여 온도의 균일성을 파괴하고, 에너지의 손실을 초래하기 때문이다.
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