산업 현장에서 널리 쓰이는 압축성 유체가 밸브 등을 통하여 원하지 않은 누설이 발생할 경우 그 배관의 외부 온도만을 측정하여 누설량을 개략적으로 구하는 방법을 보였다. 특히 배관라인등 유량 제한 요소가 없는 계통은 Fanno Line 방법을 적용하고 오리피스나 벤추리등 유량 제한 요소가 있을 경우는 노즐 모델링 방법을 적용하면 누설량을 구할수 있고 노즐모델링 방법으로 구한 누설량이 Fanno Line 방법으로 구한 누설량의 약 50%였다.
서로 다른 그루브 깊이를 갖는 circumferentially-grooved 씨일들의 동특성 계수 및 누설량에 대한 실험결과를 분석하였다. 실험된 결과를 분석해 보면, 그루브 깊이가 증가함에 따라, 누설량이 서서히 증가함을 알수 있다. Smooth 씨일 및 damper 씨일과 비교할때, smooth 씨일은 최대의 direct stiffness를 가지며, 평균 씨일 간극의 증가함에 따라 direct stiffness가 감소한다. Effective damping에 있어서, circumferentially-grooved 씨일은 최소의 값을 가지는 반면, 누설량은 가장 적다. 이론과의 실험치 비교는 일반적으로 만족할만한 결과를 보인다.
최근 건축물은 대형화, 고층화되어 화재발생시 소방대의 활동이 제한되어 화염 및 연기에 의한 인명피해가 증가할 수 있다. 이러한 인명피해를 저감하기 위하여 제연설비가 필수적이며 특별피난계단 부속실 및 비상용승강기 승강장에 급기 가압제연설비를 적용하고 있다. 국가 화재안전기준에서는 부속실 및 승강장과 거실과의 차압을 40 Pa~60 Pa을 요구하고 있으나 실제 현장에서는 60 Pa 이상의 과압이 다수 발생하고 있다. 이러한 과압의 원인은 댐퍼의 누설량의 과다에 의한 것으로 알려져 있다. 과압은 피난자의 문개방을 어렵게 하여 피난을 불가능하게 할 수 있다. 이러한 문제점을 확인하고자 국내에 사용되고 있는 자동차압 과압조절형댐퍼의 누설량을 측정하여 실제 누설량이 얼마인지 분석하였다. 실험결과 제조사 별로 최대 누설량은 $0.154m^3/s$로 나타났으며, 최소 누설량은 $0.090m^3/s$로 나타났다. 이 누설량으로 인하여 과압이 발생하면 피난문 폐쇄력이 증가하여 피난에 방해가 될 수 있으므로 댐퍼의 누설량 제한 기준이 필요하다.
최근 건축물은 대형화, 고층화되어 화재발생시 소방대의 활동이 제한되어 화염 및 연기에 의한 인명피해가 증가할 수 있다. 이러한 인명피해를 저감하기 위하여 제연설비가 필수적이며 특별피난계단 부속실 및 비상용승강기 승강장에 급기가압제연설비를 적용하고 있다. 국가 화재안전기준에서는 부속실 및 승강장과 거실과의 차압을 40 Pa 이상 요구하고 있으나 실제 현장에서는 과도한 과압이 다수 발생하고 있다. 이러한 과압의 원인은 댐퍼의 누설량의 과다에 의한 것으로 알려져 있다. 과압은 피난자의 문개방을 어렵게 하여 피난을 불가능하게 할 수 있다. 이러한 문제점을 확인하고자 자동차압 과압조절형댐퍼의 개폐 동작횟수 증가에 따른 누설량을 측정하여 초기에 공급된 댐퍼의 누설량과 비교 분석하였다. 실험결과 초기 제품과 반복동작 후 누설량의 차이가 발생했으며 정압이 증가함에 따라 누설량 차이가 증가되었다. 선행연구와 비교분석한 결과도 정압에 따른 선형적 증가의 경향이 유사한 추세를 보이고 있다.
발사체의 신뢰성과 추진제 또는 가스의 누설은 매우 밀접한 상관관계를 갖는다. 본 논문에서는 누설에 대한 정성적인 분석을 위한 누설량의 정의와 각 단위계의 변환 관계를 소개하였다. 또한 누설량에 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 발사체 기밀시험에 사용하는 가스의 품질 요구조건과 발사체 또는 부품의 기밀을 확인하기 위한 여러 가지 시험 방법을 소개하였다. 아울러 발사체의 추진시스템에 대한 기밀시험에서 사용된 방법과 절차를 간략히 기술하였다.
제습로터에서 발생하는 공기누설은 로터와 브러쉬 형태의 누설방지모 틈새의 양단 사이 차압에 의해 발생하는 압력누설이 지배적이며, 실험을 통해 압력누설특성을 파악하였다. 그 결과로, 압력누설량을 로터와 누설방지모의 틈새면적과 차압의 함수로 나타내었다. 위의 상관식을 바탕으로 제습로터의 공기누설모델을 개발하였으며, 실험을 통해 측정된 값과 위 모델을 바탕으로 계산된 값을 비교함으로써 공기누설모델을 검증하였다. 그리고 풍량에 따른 제습로터의 성능실험을 수행하였으며, 공기누설모델을 적용한 성능 분석을 통하여 실질적인 제습량과 공기누설량을 확인 하였다. 또한 동일한 제습로터가 적용된 제습냉방시스템을 고려하여 차압변화에 따른 공기누설의 영향을 공기누설모델을 이용하여 고찰하였다.
본 연구에서는 마우스피스 방법을 이용하여 산소의 질량유량 측정과 헬륨의 체적유량 측정에 대한 관계식을 정리하였다. 마우스피스 방법은 상사된 실험식을 이용함으로써 시험비용을 절감할 수 있다. 마우스피스 방법에서는 기체헬륨을 측정하여 용이하게 액체산소의 누설량을 측정할 수 있다. 시제품의 누설량 측정에서 상온과 극저온 상태의 헬륨과 산소간의 누설량 관계를 이해하기 위해 실험을 수행하여 비교하였다. 헬륨의 누설 체적유량[$A.m{\ell}/s$]은 액체상태의 산소 누설의 질량유량[g/s]에 대비하여 174배였다. 실험식과 비교된 계산식은 미국 국립기술표준원의 자료를 이용하여 증명하였다.
자동차 생산에 필요한 진공 기술들을 누설 탐지 관점에서 먼저 살펴 보고, 누설 탐지가 필요한 차량 부품들과 해당 부품들에 적용되는 누설량(leak rate)을 알아 보자. 후반부에는 차량 연료 증발로 인해 발생하는 연료 누설 탐지와 차량을 정지시키는데 필요한 제동력을 진공을 이용하여 얻을 수 있는 진공 부스터(vacuum booster)를 매우 간략하게 설명하도록 한다.
High temperature and pressure valves in power plant have been used for fluid flowing and leakage occurred owing to valve internal damage such as disc wear, crack and inserting of foreign objects etc. in these valves. Recently, multi-measuring technique applied both ultrasonic and acoustic method have been used for evaluation of valve internal leakage in order to raise measurement reliability. Therefore, we have performed various leakage tests using ultrasonic and acoustic measuring system and acquired leakage data for the various leakage conditions. In this study, we developed the estimation method of regression model through leakage data, and expectation method for valve opening ratio, which is directly proportion to leakage rate, using the established estimation model from the measured data, valve size and fluid pressure so as to enhance data reliability. As a result of this study, it was founded that expectation method of leakage rate by statistical analysis method is appropriate to valve leakage evaluation.
국내에서 고층건물의 제연시스템으로 급기가압 제연시스템이 일반적으로 사용되고 있는데, 기존의 급기가압 제연시스템의 설계방안과 같이 한개의 급기풍도를 통해 누설량과 보충량이 동시에 공급될 경우에는 부속실과 옥내간에 형성되는 차압이 설계기준에 미달하거나 과압이 될 가능성이 매우 높아져서 급기가압 제연시스템의 설치목적을 달성하지 못할 수 있다. 이에 대한 개선방안으로 본 연구에서는 누설량의 공급과 보충량의 공급을 각기 다른 유로를 통해 수행하는 방안 및 장치구성을 제시함으로서 고층건물에서 화재 발생시 안전한 피난환경을 제공하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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