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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 강범수
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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탄소 배출량 제한으로 인하여 많은 분야의 산업이 영향을 받고 있다. 발전업계 또한 예외가 아닌데, 발전량의 대부분을 화력 발전이 차지하고 있기 때문이다. 대안으로 신재생 에너지가 제시되고 있으나 낮은 효율과 에너지 밀도로 인하여 근시일에 화력을 대체할 것으로 보기는 어렵다. 대신에 화력 발전의 효율을 올리게 되면 같은 전력을 생산하기 위해 더 적은 양의 연료를 사용하게 되므로 탄소 배출량 저감에 도움이 될 것이다. 그러나 효율이 올라가면 터빈 출구의 증기 온도가 낮아지게 되고, 이것은 저압 터빈에서 발생하는 습분 응결 현상을 심해지게 만든다. 응결한 습분은 터빈 날개에 충돌하여 침식 현상을 일으키는데, 방치할 경우 터빈 날개가 깎여나가기도 한다. 이를 해결하기 위해 다양한 방법이 제시되었으며, 중공형 증기 터빈 정익도 그 중 하나이다. 이것은 표면의 습분 흡입구를 통하여 습분을 빨아들이고 내부의 공동을 통해 습분을 밖으로 배출한다. 중공 제품의 생산 공정상 일체형으로 제작이 불가하므로, 상판과 하판의 두 부품으로 나누었다. 하판은 크고 두꺼우며 곡률이 비교적 작다. 상판은 하판에 비해서 작고 얇으며 곡률이 크다. 두께가 얇으면 탄성 회복이 많이 일어나며, 곡률이 크면 필요 성형량이 증가하므로 제작 난이도는 상판이 더 높을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 상판만을 다루었다. 상판은 하판보다 작다 하더라도 일반적인 기준에서 대면적의 후곡판으로써, 기존에 사용되는 블랭크 홀더와 같은 지지구조를 사용하기 어렵다. 지지구조 없이 성형을 수행하기 위하여 금형의 어깨각을 조정하는 시도가 있었으나, 초기 블랭크 위치에 대단히 민감하여 재현성이 떨어지는 것으로 나타났다. 이를 해결하기 위하여 가이드 암과 가이드 핀을 도입하였다. 이들 구조물은 성형이 진행되는 동안 블랭크를 적절한 위치에 있도록 고정해주는 역할을 수행한다. 그러나 지지에 적절한 최적의 위치와 크기는 알려지지 않았으므로, 가이드 암의 위치와 폭을 공정 변수로 설정하여 각 경우에 대한 성능을 평가하였다. 이를 통해 가이드 암의 최적 위치와 폭을 결정하였다.
목차
1. 서론 11.1. 연구 배경 11.1. 중공 분할형 터빈 정익 41.2. 연구 목적 62. 이론적 배경 192.1. 탄소성 유한요소법 192.2. 이방성 이론 252.3. 단축 인장 시험 282.4. 이방성 시험 303. 블랭크 지지 구조가 적용된 후판 성형 383.1. 공정 변수 설정 383.2. 블랭크 지지 구조 413.3. 탄성 회복 해석 444. 블랭크 지지 구조가 적용된 유한요소 해석 결과 494.1. 해석 결과 비교 494.2. 성형 시험 비교 545. 결론 105참고문헌 107Abstract 109
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