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유체의 유동 각도를 보정하는 인렛 가이드 베인과 상기 인렛 가이드 베인으로부터 소정의 간격 이격되어 배치되고 상기 유체에 의해 회전되는 러너를 포함하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법으로서, 상기 프로펠러형 마이크로 수차의 형상을 고려하여 목적함수 및 설계 변수 결정 단계; 상기 설계 변수의 상한 및 하한값을 결정하는 설계 영역 선정단계; 상기 선정된 설계 영역에서 상기 설계 변수를 조합하는 단계; 상기 조합된 설계 변수 중에서 2k 요인실험법에 의해 상기 목적함수에 주요한 영향을 미치는 주요 설계 변수 결정 단계; 상기 선정된 설계영역에서 수치해석 단계; 및 상기 수치해석결과를 통해 상기 설계영역에서 최적점을 탐색하는 단계를 포함하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제1 항에 있어서,상기 목적함수는 전체 유량범위에서 수차의 효율(η)이고, 상기 설계 변수는 상기 목적함수에 영향을 미칠 수 있는 상기 인렛 가이드 베인과 상기 러너 사이의 거리(L), 상기 러너의 입구 각도(Beta1) 및 상기 러너의 출구 각도(Beta2)인 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제2 항에 있어서,상기 러너의 입구 각도(Beta1)는 상기 러너의 입구 Hub-Span 각도(Beta1_h), 상기 러너의 입구 Mid-Span 각도(Beta1_m) 및 상기 러너의 입구 Tip-Span 각도(Beta1_s)를 포함하고, 상기 러너의 출구 각도(Beta2)는 상기 러너의 출구 Hub-Span 각도(Beta2_h), 상기 러너의 출구 Mid-Span 각도(Beta2_m) 및 상기 러너의 출구 Tip-Span 각도(Beta2_s)를 포함하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제3 항에 있어서,상기 설계 변수의 상한 및 하한값을 결정하는 설계 영역 선정단계에서 상기 거리(L)는 4 mm 이상 6 mm 이하이고, 상기 러너의 입구 Hub-Span 각도(Beta1_h)는 -7도 이상 7도 이하이며, 상기 러너의 입구 Mid-Span 각도(Beta1_m)는 -5도 이상 5도 이하이고, 상기 러너의 입구 Tip-Span 각도(Beta1_s)는 -5도 이상 5도 이하이며, 상기 러너의 출구 Hub-Span 각도(Beta2_h)는 -5도 이상 5도 이하이고, 상기 러너의 출구 Mid-Span 각도(Beta2_m)는 -5도 이상 5도 이하이며, 상기 러너의 출구 Tip-Span 각도(Beta2_s)는 -5도 이상 5도 이하인 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제3 항에 있어서,상기 조합된 설계 변수 중에서 2k 요인실험법에 의해 상기 목적함수에 주요한 영향을 미치는 주요 설계 변수 결정 단계에서는 상기 거리(L), 러너의 입구 Hub-Span 각도(Beta1_h), 러너의 입구 Mid-Span 각도(Beta1_m), 러너의 입구 Tip-Span 각도(Beta1_s), 러너의 출구 Hub-Span 각도(Beta2_h), 러너의 출구 Mid-Span 각도(Beta2_m) 및 러너의 출구 Tip-Span 각도(Beta2_s)를 조합하여 상기 목적함수의 민감도를 파악하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제1 항에 있어서,상기 수치해석결과를 통해 설계영역에서 최적점을 탐색하는 단계는 수치해석을 통해 최적의 설계 변수 값을 결정하고 최적의 형상을 결정하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제3 항에 있어서,상기 설계 영역 선정단계는 상기 설계 변수에 대한 목적함수를 결정하기 위해 경계 조건을 고정하는 경계 조건 고정단계를 더 포함하는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제7 항에 있어서,작동유체는 25의 물로 고정되는 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제3 항에 있어서,상기 최적점은 상기 거리(L)는 4 mm, 상기 러너의 입구 Hub-Span 각도(Beta1_h)는 -7도, 상기 러너의 입구 Mid-Span 각도(Beta1_m)는 -5도, 상기 러너의 입구 Tip-Span 각도(Beta1_s)는 5도, 상기 러너의 출구 Hub-Span 각도(Beta2_h)는 -5도, 상기 러너의 출구 Mid-Span 각도(Beta2_m)는 5도, 상기 러너의 출구 Tip-Span 각도(Beta2_s)는 5도 인 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법
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제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 프로펠러형 마이크로 수차의 설계 방법에 의하여 설계된 프로펠러형 마이크로 수차
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제10 항에 있어서,상기 인렛 가이드 베인의 출구 Hub-Span 각도는 상기 인렛 가이드 베인의 출구 Tip-span 각도와 같거나 보다 큰 프로펠러형 마이크로 수차
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제10 항에 있어서,상기 러너는 상기 인렛 가이드 베인으로부터 4mm 이상 6mm 이하 이격된 프로펠러형 마이크로 수차
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제10 항에 있어서,상기 러너의 입구 Hub-Span 각도(Beta1_h), 상기 러너의 입구 Mid-Span 각도(Beta1_m) 및 상기 러너의 입구 Tip-Span 각도(Beta1_s)는 동일 또는 다르게 설정되는 프로펠러형 마이크로 수차
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제10 항에 있어서,상기 러너의 출구 Hub-Span 각도(Beta2_h), 상기 러너의 출구 Mid-Span 각도(Beta2_m) 및 상기 러너의 출구 Tip-Span 각도(Beta2_s)는 동일 또는 다르게 설정되는 프로펠러형 마이크로 수차
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