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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김성민
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수16
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나노유체 극미량 윤활법(nMQL)과 극저온 액체 질소를 동시에 적용한 티타늄합금(Ti-6Al-4V) 밀링 가공시스템에서 nMQL의 분사 각도와 극저온 질소 분사 조건에 따른 유동 및 열전달 특성을 수치적으로 분석하였다. 공기, 기체 질소 및 액체질소의 경계면을 추적, 계산하기 위해 Volume of Fluid(VOF) 모델을 사용하였고, nMQL의 윤활 액적의 궤적를 계산하기 위해 Discrete Phase Model(DPM)을 사용하였다. 절삭 중 발생하는 고온의 발열과 액체 질소의 상변화는 C 언어기반으로 코딩하여 User-Defined Functions(UFD)로써 Ansys Flunet에 적용하였다. nMQL의 노즐 각도는 0°, 45° 및 90° 세 가지 각도이고, 질소의 상태는 기체 질소(현열 냉각)과 액체 질소(잠열 냉각)으로 나뉜다. 수치해석 결과 액체 질소를 분사하는 경우에 티타늄 합금(Ti-6Al-4V) 및 절삭 공구(Tungsten Carbide) 냉각에 상당히 효과적임을 확인하였다. 그러나 기체 질소를 분사하는 경우, 많은 양의 nMQL 액적이 절삭영역을 통과하였다. 또한, 기체/액체 질소 분사 모두 nMQL의 분사 각도가 0° 일때, 최적의 윤활, 냉각 성능을 보였다.
목차
제1장 서론 11.1 연구 배경 11.2 티타늄 합금 밀링 가공의 이전 연구 21.2.1 실험적 접근 21.2.2 수치적 접근 31.3 연구목적 6제2장 수치적 방법 72.1 수치해석 모델 72.1.1 수치해석 모델 형상 72.1.2 수치해석 방법론 92.1.3 격자 독립성 시험, 경계 조건, 수치 기법 13제3장 결과 및 고찰 213.1 속도 벡터장과 상(phase) 분포도 213.2 nMQL 액적 거동 253.3 시간 변화에 따른 Ti-6Al-4V 공작물과 WC 공구의 온도 303.4 향후 연구 35제4장 결론 39참고문헌 41
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