 |
| ConceptsNREC제품 |
 |
| 제품 자료실 |
|
웹세미나  |
|
제조사홈페이지 |
 |
터보기계를 이루는 구성 요소들을 1차원적으로 연결하여 전체 시스템에 대한 성능해석 및 개개의 구성요소에 대한 설계/해석을 수행한다.
1. COMPAL : 원심/혼합류 압축기에 적용
2. PUMPAL : 원심/혼합류 펌프에 적용
3. RITAL : 반경류/혼합류 터빈에 적용
4. AXIAL : 다단 축류 펌프/압축기/터빈에 적용
5. FANPAL : 원심/축류 팬에 적용
COMPAL
주요 기능(COMPAL에 대한 예)
1. 세가지 모드(디자인, 해석, 데이터 처리)를 지원
- 원하는 설계사항에 맞는 지오메트리 결정과 지오메트리가 결정되었을 경우 성능해석이 모두 가능
2. 임펠러 입,출구에서 속도삼각형 표시
3. 지오메트리 변경 및 그래프 기능
- 지오메트리를 변경시켜 그 결과를 그래프를 통해 확인하여 특정인자가 성능에 미치는 영향을 쉽게 고찰
4. 다수의 데이터에 대한 해석
- rpm이 일정할 때 유량에 따른 성능변화를 알고싶은 경우와 같이 다수의 데이터를 이용한 해석 가능
5. Data Reduction Mode
- 실험결과를 Lab파일로 저장한 후 이를 불러들여 성능해석에 이용
6. 작동 유체의 물성에 대한 다양한 선택 가능
- 공기(semi-perfect), 이상기체, DBR 실제기체(혼합 냉매/탄화수소 30여종 이상)
블레이드의 3차원 형상을 세부적으로 조절하고, 근사화된 공력해석을 빠르게 수행하여 그 결과를 블레이드 설계에 반영한다.
AxCent(Radial option) : 원심/혼합류 펌프와 압축기, 반경류/혼합류 터빈에 적용
AxCent(Axial option) : 다단 축류 펌프/압축기/터빈에 적용
AxCent (Radial option)
주요 기능 (AxCent - Radial option에 대한 예)
1. 다음 요소들에 의한 블레이드의 지오메트리 결정
- 허브와 쉬라우드 곡선, 블레이드 앵글 분포, 블레이드 두께 분포
2. 유동장 해석을 통한 공력 성능 계산
- 2D 비점성 해석을 이용한 빠른 결과 생성, 정확한 해석을 위해 PushbuttonCFD 이용
3. Flow Cut & Diameter Trim
- 기존의 디자인에서 쉬라우드 곡선을 변경하거나 임펠러 출구 반경을 줄임으로써 새로운 디자인을 수행
4. 블레이드 설계 옵션
- 2D 블레이드, 래디얼(radial) 블레이드
5. 다른 요소들에 대한 설계
- 에어포일 디퓨저, 벌류트 등
6. 기존의 CAD 모델 이용
- CAD 프로그램으로 만든 모델을 CADFIT 모듈로 만들어 불러오기 가능
PushbuttonCFD : 블레이드 사이의 3차원 유동장에 대한 CFD 해석을 수행하고 결과를 가시화
PushbuttonCFD
FEA 모델 생성 여러 FEA 코드(ANSYS, NASTRAN, MECHANICA 등)를 이용하여 계산 을 수행할 수 있도록 모델을 생성
STRESSPREP : 원심/혼합류 펌프, 압축기의 임펠러, 반경류/혼합류 터빈 휠에 적용
AXISTRESS : 축류 압축기/터빈 블레이드에 적용
STRESSPREP
Rotor Dynamics
DyRoBeS : 로터 시스템, 베어링, 씰에 대한 모델링 기능 제공
임펠러와 로터 가공을 위한 NC 코드 생성
MAX-5 : 플랭크 밀링을 이용한 5축 가공에 적용
MAX-AB : 포인트 밀링을 이용한 5축 가공에 적용
MAX-SI : 쉬라우드가 있는 경우의 자동 가공 경로 생성에 적용
터보기계 전반에 대한 적용
위의 제품군에서 볼 수 있듯이 ConceptsNREC 소프트웨어의 장점은 우선 모든 터보기계를 다루고 있다는 점이다. 펌프,압축기,터빈을 축류/반경류/혼합류에 따라 구분하여 각각에 최적화된 프로그램을 제공함으로써 어떠한 터보기계를 설계하는 경우에 있어서도 완벽한 기능을 제공한다.
제품들간의 상호 연결성
제품들간의 상호 연결이 자유로워 완벽한 설계/해석/제작을 위한 통합 환경을 구성한다.FAN을 예로 들어 설명해보겠다. 우선 FANPAL을 이용하여 원하는 질량유량과 압력상승를 나타내는 팬을 설계할 수 있다. 이 경우 임펠러 입,출구에서의 지오메트리와 유동조건이 정해지고 AxCent에서 이를 불러들여 블레이드에 대한 컨타우어를 (블레이드에 대한 형상을)생성하고 유동해석(rapid loading, MST, b-to-b) 을 수행한다. 해석 결과와 AxCent의 기능을 이용하여 블레이드를 재설계하고, 보다 정밀한 3D 점성유동 해석을 위해 PushbuttonCFD를 실행시킨다. CFD 결과를 블레이드 형상 설계에 재반영하고, 생성된 블레이드를 STRESSPREP에서 불러들여 FEA 모델을 만든다. 이를 전달받은 상용 FEA 코드(ABAQUS, ANSYS 등)를 이용하여 구조 해석을 수행하고 결과를 다시불러들여 설계에 반영한다. 4가지 소프트웨어는 상호간에 데이터를 공유하며 하나의 변화는 전체에 쉽게 반영시킬수 있어 통합적인 개발환경을 제공하게 된다.
사용자 레벨에 따른 다양한 제품군
기본적 기능만을 요구하는 사용자와 보다 많은 고급 기능을 요구하는 사용자들 모두의 요 구를 충족시키기 위하여 단계별로 제품군을 구성하였다. 사용자는 자신이 필요로 하는 기능에 맞추어 제품의 레벨을 선택할 수 있다. 레벨의 분류는 주로 각 구성 요소들과 추가적인 계산의 포함 여부로 결정된다. 디퓨저의 경우 기본으로는 베인이 없는 디퓨저가 제공되지만, 레벨이 올라가면 채널 디퓨저, 에어포일 디퓨저 등이 추가로 제공된다. 하위레벨에서는 임 펠러에서의 쵸크계산 기능이 없으나 상위레벨에서는 이 기능이 추가로 제공된다.
실험 데이터를 이용한 해석
터보기계의 성능해석은 아직도 이론적 모델링보다는 실험적 상관식에 크게 의존하고 있다. ConceptsNREC의 1차원 성능모델링 프로그램들은 온도, 정압 등 실제로 측정되는 데이터 를 이용하여 성능해석을 수행할 수 있다. 입,출구 사이에서 측정한 실험 데이터를 이용함으 로써 보다 정확한 성능 해석을 가능하게 한다.
