배열회수 보일러 단일 휜튜브의 양력 변동 PSD 특성 연구

하지수; 이부윤; 심성훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 하지수 (계명대학교) 이부윤 (계명대학교) 심성훈 (한국기계연구원)

저널정보: 한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제24권 제4호(통권 제84호)

발행연도: 2015.12

수록면: 211 - 216 (6page)

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배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 휜튜브 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 휜튜브 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 휜튜브 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

#열교환기 #휜튜브 원관 #유동 유발 진동 #PSD #Karmann 와류 #비정상 층류유동 #FFT #heat exchanger #fin tube circular cylinder #flow induced vibration #power spectral density #Karmann vortex #unsteady laminar flow

참고문헌 (6)

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[학술대회논문] - R.D. Blevins / 1981 / Experiment on vibration of heat exchanger tube arrays in cross-flow / Trans. 6th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology

[학술지(정기간행물)] - C. Taylor / 1986 / Experimental determination of single and two-phase cross flow induced forces on tube raws / Flow Induced Vibration, PVP 104 : 31 ~ 39

[학술지(정기간행물)] - S.S. Chen / 1987 / Fluid excitation forces acting on square tube array / Journal of Fluids Engineering 109/415

[학술대회논문] - F. Axisa / 1988 / Random excitation of heat exchanger tubes by cross-flows / Int. ASME Winter Symposium on Low-Induced Vibrations and Noise, CEA-CONF-9744

[단행본] - S.V. Patankar / 1980 / Numerical Heat Transfer and Fluid Flow : 126 ~ 131

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