Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
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An Experimental and Numerical Study on the Fracture Behavior of Air conditioner Impellers

에어컨 임펠러의 파손 거동에 관한 실험 및 수치적 연구

  • Koh, Byung-Kab (Dept. of Mechanical Engineering, Inha Technical College) ;
  • Lee, Sung-Chul (Dept. of Mechanical Engineering, Inha Technical College)
  • 고병갑 (인하공업전문대학 기계과) ;
  • 이성철 (인하공업전문대학 기계과)
  • Published : 2009.12.31
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Abstract

An air conditioner impeller has been used to suck the warm air and to blow the chilled air by the centrifugal force induced from the rotation of it. To check the possibility of the fracture due to resonance, both numerical and experimental approach was carried out. For the structural analysis, the commercial code ANSYS based on the Finite Element Method was employed. The possibility of the fracture is the resonance between the natural frequency of impeller and characteristic frequency due to the aerodynamic forces. Experiment was carried out to see the natural frequency and numerical analysis based on the Vortex Element Method is performed to get the characteristic frequency. Comparing the natural frequencies that are calculated as described, we believe that resonance occurs.

에어컨 임펠러는 에어컨에 장착되어지는 부품으로서 모터 구동에 의하여 차가운 바람을 실내로 유입되도록 해주는 부분이다. 본 연구에서는 임펠러의 파손 원인을 수치적인 방법에 의하여 규명하고, 공진에 의한 파손 여부를 평가한다. 임펠러의 공진 여부를 판단하기 위하여 임펠러의 고유진동수와 Aerodynamic force에 의한 특성 주파수를 비교한다. 먼저, 임펠러의 고유진동수를 알기 위하여 모드 실험과 수치 계산을 병행한다. 즉, 구조 해석용 상용 소프트웨어인 ANSYS를 이용하여 고유진동수와 모드 형을 계산하고, 이를 확인하기 위하여 실험적 주파수 분석을 수행한다. 공진 현상의 원인이 되는 외력에 대하여 임펠러 Blade에 작용하는 Aerodynamic force를 구하여야 하며, 본 연구에서는 V.E.M.(Vortex Element Method)에 근거한 유동 해석 프로그램을 수행하여 Aerodynamic force에 의한 특성 주파수를 얻는다.

Keywords

References

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