CFD 해석을 이용한 배관지지용 유압식 완충기의 밸브 스프링 설계 및 지지하중 평가

최동권; 송기오; 하승우; 손동우

doi:10.5916/jkosme.2019.43.4.272

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저자정보: 최동권 (Korea Maritime & Ocean University) 송기오 (KLES) 하승우 (KLES) 손동우 (Korea Maritime & Ocean University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제43권 제4호

발행연도: 2019.5

수록면: 272 - 278 (7page)

DOI: 10.5916/jkosme.2019.43.4.272

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플랜트 배관지지에 사용되는 유압식 완충기는 일상적인 하중 조건에서는 충격을 흡수하여 구조물에 하중을 전달하지 않지만 지진과 같이 일상적인 범위를 벗어나는 동하중이 작용하는 경우에는 배관을 구조물에 구속시켜 하중을 전달하고 배관의 진동을 억제하는 기능을 한다. 이러한 유압식 완충기의 거동은 여러 부품들의 상호작용에 의해 결정되므로 유압식 완충기의 설계에는 높은 기술력이 요구된다. 본 논문에서는 유압식 완충기의 전체적인 구조와 제어밸브의 작동원리에 대해 분석하였으며, 유압식 완충기의 인장 또는 압축에 따른 제어밸브 부품의 이동을 고려하여 CFD 해석을 수행함으로써 제어밸브를 통과하는 유압유 유동에 대해 고찰하였다. CFD 해석결과를 바탕으로 목표 성능을 만족시키기 위한 밸브 스프링의 강성을 설계하였으며 완충기가 지지할 수 있는 인장 및 압축 하중을 계산하였다. 특히, 온도에 따른 유압유의 점도를 반영함으로써 유압유 점도 변화가 지지하중에 미치는 영향을 평가하였고 가혹하게 높은 온도 조건에서의 완충기의 성능저하를 예측하였다. 본 논문에서 제시한 연구결과는 유압식 완충기의 구조 설계와 유압유 선정에 대한 기초로 활용될 수 있을 것이다.

#유압식 완충기 #제어밸브 #밸브 스프링 #지지하중 #CFD #Hydraulic snubber #Control valve #Valve spring #Load-carrying capacity #Computational fluid dynamics

참고문헌 (9)

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박경택 / 2008 / 유압 완충기 내에서의 오일 유동에 대한 CFD 해석 / 드라이브·컨트롤 5(1):20~26

문사현 / 2013 / 속도 감응형 가변 오리피스를 갖는 쇽업저버 개발 / 한국생산제조학회지 22(3):447~451

윤준원 / 2004 / 반능동형 충격흡수기의 연속가변 감쇠특성에 대한 CFD 해석 / 한국자동차공학회 논문집 12(2):101~108

Dr. Mehrzad Shams / 2007 / CFD-FEA Analysis of Hydraulic Shock Absorber Valve Behavior / International Journal of Automotive Technology 8(5):615~622

T. J. Park / 1997 / Development of hydraulic snubber for supporting the piping systems at power plants / Proceedings of the 26th Korean Tribology Society Fall Conference :232~238

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