• 제목/요약/키워드: 디스크 펌프

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로마킨효과를 고려한 다단터빈펌프의 동특성 해석 (Rotordynamic Analysis of a Multistage Turbine Pump Considering the Lomakin Effect)

  • 이동환;김영철;최상규;이안성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.276-281
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    • 1995
  • 마모씨일과 발란스디스크에서의 로마킨효과가 3600rpm에서 운전되는 14단 터빈펌프의 동특성에 미치는 영향을 고찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 14단 터빈펌프 시제품 해석을 위한 유한요소 모델링 및 해석결과는 실험적 모드해석을 통하여 5% 이내의 오차로 검증되었다. 2. 마모링 및 밸런스 디스크의 로마킨효과를 고려하였을 때 시제품 펌프의 위험속도는 그렇지 않았을 때에 비하여 1차의 경우 약 50% 상승하나 고차의 경우는 그 영향이 미미하였다. 그런데 1차 위험속도가 운전속도와 밀접한 관련이 있으므로 설계시 로마킨효과는 반드시 고려되어야 한다. 3. 마모링 및 밸런스디스크의 설계변경에 의하여 시제품 펌프의 강성을 변화시킬 경우 위험속도가 크게 변화하는 것으로 나타났다. 이를 이용하면 펌프의 심각한 구조변경 없이도 씨일의 적절한 설계에 의하여 임펠러 깃등의 고조화성분을 포함한 유해한 진동을 회피하는 동특성 설계가 가능하다. 향후 계속 연구사업으로서 씨일의 동특성 해석코드 개발 및 Wet Test를 통하여 본 연구결과를 검증하고 그 결과를 다단 터빈 펌프의 동특성 설게에 적용하여 고압 다단 터빈 펌프의 독자적 개발에 활용코자 한다.

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액체로켓 터보펌프 구동터빈의 구조 강도 및 진동 안전성에 관한 연구 (Investigation on the Strength and Vibration Safety of the Liquid Rocket Turbopump Turbine)

  • 전성민;김진한;이대성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.77-84
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    • 2003
  • 액체로켓용 터보펌프 터빈 블레이드-디스크의 구조 및 진동 해석이 설계점에서의 구조 강도 및 동특성을 고찰하기 위하여 수행되었다. 터보펌프의 높은 회전 속도로 인하여 구조 해석시 원심력 영향이 주의깊게 고려되었다. 극심한 온도 분포에 따른 열하중 또한 터빈 블레이드-디스크에 작용하는 외부하중으로 고려되었다. MSC/NASTRAN DMAP Alter를 이용한 3차원 유한요소법이 주기 대칭 구조 해석에 적용되었다. 회전 속도에 따른 구조 동특성의 고찰을 위하여 블레이드간 위상차가 고려되었다. 수치해석을 통하여 원심력과 열하중이 터빈 블레이드-디스크에 미치는 영향을 고찰하였다.

파이로스타터용 럽쳐디스크 개발 (Development of a Rupture Disk for Pyrostarters)

  • 박호준;홍문근;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 2009
  • 파이로스타터는 터보펌프 터빈의 초기 구동을 위해 터빈에 고압의 가스를 공급함으로써 액체추진기 관의 터보펌프 시동기 역할을 수행한다. 파이로스타터는 일종의 가스발생기로써, 내부에 충전된 저온고체추진제의 연소가스를 통해 시동에 필요한 에너지를 터빈에 공급하게 된다. 파이로스타터 내부에 충전되는 고체추진제의 외부와의 환경적인 격리뿐만 아니라, 연소 초기 연소실 내부의 충분한 압력 증가를 통해 저온 고체추진제의 점화특성을 향상시킬 수 있는 파이로스타터용 럽쳐디스크 개발을 위해 럽쳐디스크의 두께, 스코어의 깊이 및 형태, 가압 속도에 따른 파열압력과 파열반경 경향에 대한 시험을 수행하였으며, 설계파열압력 및 요구 파열반경 등 실제 운영 조건을 만족하는 파이로스타터용 럽쳐 디스크의 성능을 시험결과를 통해 확인하였다.

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터보펌프용 커빅커플링의 개발 (A Curvic-Coupling Development for the Turbopump Application)

  • 정은환;윤석환;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.22-25
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    • 2009
  • 본 연구에서는 커빅커플링의 설계, 구조해석, 고온 비틀림시험 및 실형상 축-디스크를 제작/조립성 검토를 통해 터보펌프 터빈에의 적용 가능성을 타진하였다. 커플링의 치형은 Gleason 치형을 기본형상으로 하여 설계운용조건의 1.5배의 토크값을 기준으로 설계를 진행하였다. 구조해석 및 고온비틀림 시험을 통해 하중조건하의 안정성을 확인하였으며 특히 비틀림시험 후 커플링의 변형은 미미함을 확인하였다. 커빅커플링을 적용한 실형상 디스크 제작 및 조립시험을 통해 설계요구조건을 하회하는 디스크의 외주 및 축방향 흔들림 그리고 조립재현성을 확인하였다.

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BVAD 틈새 부분에 대한 혈액 손실의 수치적 예측 (Numerical Prediction of Blood Damage in the Clearance Region for a BiVentricular Assist Device (BVAD))

  • 신동춘;앤디 탄;정한얼;최병근;김원철
    • 동력기계공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.38-43
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    • 2007
  • 전자기적으로 지지되는 임펠러를 가진 원심 혈액 펌프는 기존의 심장 펌프에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, BVAD의 틈새에서 발생하는 유체 동역학적인 문제는 여전히 규명이 되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 BVAD의 틈새에서 발생하는 혈액외상(blood trauma)의 예측에 대한 연구에 중점을 두고 있다. 일반적으로 원심 혈액 펌프의 설계를 위해 전자기적으로 지지되는 원심 혈액 펌프의 디스크 틈새에서 발생하는 혈액의 손상을 평가하는 방법으로 CFD를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 원심 혈액 펌프의 설계 단계에서 펌프의 특성을 평가하기 위하여, 축 방향 틈새의 영향과 회전수 변화에 따른 누수경로의 전단 응력의 크기 평가를 CFD를 사용하여 해석하여 보았다.

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파이로스타터 개발 현황 (The current status of the development of pryostarters)

  • 홍문근;이수용
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.204-209
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    • 2010
  • 초기 엔진 시동을 위해 터빈을 구동하기 위한 고압가스를 제공함으로써, 발사체 액체추진기관의 터보펌프 시동기 역할을 수행하는 파이로스타터의 개발 현황에 대해 간단히 소개하기로 한다. 우선 개발 이력을 간단히 정리하였으며, 파이로스타터 개발에 있어서 핵심 부분이라고 할 수 있는 고체추진제, 내탄도, 럽쳐디스크, 점화기 부분에서의 현재 기술 현황을 정리하였다. 현재의 기술개발 수준을 고려해 볼 때, 향후 파이로스타터 개발요구조건을 충분히 만족시킬 수 있을 것으로 기대된다.

압전소자를 이용한 연동 구동방식의 나노리터 마이크로 펌프 (Peristaltic nano-liter micropump with piezoelectric actuator)

  • 황성래;심우영;양상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2093-2095
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    • 2004
  • 본 논문은 압전소자를 구동장치로 사용한 마이크로 펌프의 제작과 실험에 관한 논문이다. 마이크로 펌프의 상부기판은 polydimethyl siloxane(PDMS)을 소재로 미세유로에 상시 닫힌 밸브가 일체화된 구조로 제작되었고, 하부기판은 polymethyl methacrylate(PMMA)를 소재로 3개의 압전 디스크가 구동기로 부착되었다. 최종적으로 상, 하부 기판은 액상 PUMS로 접합하여 제작했다. 구동기의 입력신호는 6상으로 구형파를 인가하여 연동구동하며 주파수와 전압을 가변하면서 유량을 측정하였다. 구동 주파수가 0.167 Hz이고 전압이 20 V일 때, 마이크로펌프의 1회 토출량은 104 nl이고, 유량은 1.04${\mu}{\el}$/min이다.

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미소 수중 생물체 이송용 단판 디스크 펌프의 성능 실험 (Experiments on Single-Disk Pumps for the Transportation of Micro-scale Water Life)

  • 장젠칭;장세명;정용훈;양재삼
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.18-25
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    • 2011
  • A boundary-layer pump with a single disk has been experimented to obtain its characteristic curve by changing the impeller of a centrifugal pump to a single disk. The primary objective to use of these types of pumps is to avoid hurting water life during transportation unnecessarily. The change of impeller should degrade the performance of pump, so we used the method to increase the roughness on the disk with sandpaper and mesh. The enhancement of shear force from the rotation of disk to the internal flow brought an augmentation of momentum transport, and the characteristics were far improved from the original single-disk pump without decreasing the survival rate of water life in the case of Pseudobagrus fulvidraco (bullhead fish). However, in the case of Artemia cyst (zooplankton), the survival rate was very degraded due to the micro scale smaller than turbulent eddy size. The result of this study could be used for the design of transportation and bio-filtering of water lying on a specific bandwidth of its scale of size.

바이오용 압전디스크방식 마이크로 펌프 설계 및 제작(I) -링형 플랩밸브 모듈의 최적설계- (Design and Fabrication of PZT Disc Actuated Micro Pump for Bio-Applications (I): Optimal Design of Ring-shaped Flab Valve Module)

  • 김형진;서영호;김병희
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.355-361
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    • 2012
  • Though a micro pump is a crucial element in miniaturized bio-fluidic systems or drug delivery systems, it has some intrinsic disadvantages such as backward flow, pulsation of flow, low repeatability and producibility, and high cost. To overcome these limitation, a PZT disc actuated micro pump including a novel ring-shaped multi-flap check valve is introduced. To enhance the performance of the micro pump, the static behaviour of flap valve module and the micro fluidic behavior of fluids are numerically modelled and analyzed. As results of the numerical analysis, the optimal dimension and configuration of the ring-shaped multi flap valve are $1{\times}0.05$ mm and 2 (inlet side)${\times}1$ (outlet side) type. The obtained maximum flow rates and flow resolution are about 90 ml/min and 30 ${\mu}l$/stroke respectively.