• 제목/요약/키워드: 밸브 형상

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2행정 디젤기관의 소기 효율 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Scavenging Efficiency in a Two-Stroke Diesel Engine.)

  • 조규백;강건용;이진욱;정용일
    • 연구논문집
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    • 통권28호
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    • pp.49-58
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    • 1998
  • 포핏밸브형 2행정 기관의 소기 시스템 형상 변화에 따른 소기유동 및 소기효율의 개선 효과를 해석하기 위해, 각 흡기포트 형상별 소기 유동 가시화와 소기효율 정량화 연구를 수행하고자 한다. 소기시스템의 형상은 기계연구원에서 독자 개발한 RSSV(Rotatable Shrouded Scavenging Valve)의 슈라우드 각도를 변화시켰으며, 소기 효율 정량화를 위해 정상상태하에서 등유와 착색된 물을 사용한 single-cycle method. 동적모사장치(dynamic simulatior)에서 $CO_2$$O_2$가스를 사용한 가스추출법(gas sampling method)을 적용하였으며 실제 기관에서의 소기 효율을 측정하기 위해 압력 선도를 해석하였다. 위 실험들의 결과로부터 $90^circ$슈라우드 밸브가 가장 높은 효율을 가지는 것으로 판명되었으며, 특히 이들 실험방법들은 2행정 엔진 개발에 있어 시간과 비용을 절감하는데 아주 유용한 기법임을 알 수 있었다.

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캠-밸브 기구에서 접촉력 최소화를 위한 캠과 종동자 형상 최적 합성 (Optimum Shape Synthesis of Cam And Follower in Cam-Valve System to Minimize Contact Force)

  • 김성훈;전혁수;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.534-546
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    • 1990
  • 본 연구에서는 선회 종동자(oscillating follower)를 사용하는 캠 기구(대표 적인 기구중 하나인 자동차용 OHC 형 캠-밸브 기구)에 대해서 동역학적 특성을 고려하 여 종동자 형상과 캠 형상을 동시에 합성하고자 한다.

흡기포트 및 밸브 형상에 따른 정상 유동 특성 (Numerical analysis of flow characteristics with intake port and valve design)

  • 이상진;김성철;김득상;엄인용;조용석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.921-927
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    • 2001
  • Steady flow bench test is a practical, powerful and widely used test in most engine manufacturers to give a design concept of a new engine. In order to use steady data as a performance index, it is necessary to build some database, which can correlate the port characteristics with engine data. However, it is very hard to investigate all port and valve shapes with experimental tools. The steady flow scheme is relatively simple and its results are bulk ones such as flow rate and momentum of flow. Therefore a CFD code can be easily applied to the port evaluation. In this study, the steady flow test was simulated through two and three-dimensional analysis on intake port design for comparing with experimental data and confirming the feasibility of applying analytic method. For this purpose, the effect of valve curvature on flow rate was estimated by a CFD code. There results were compared with those of real steady flow tests. As a result, the 2-D analysis described the phenomena qualitatively well, and also the results of 3-D analysis were almost consistent with experimental data.

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가스발생기 산화제 개폐밸브의 내부 유동특성 및 구조해석에 관한 연구 (Study on Flow Property and Structural Analysis of Gas Generator Oxidizer On/Off Valve)

  • 이종률;허환일;안양우
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.48-55
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    • 2009
  • 가스발생기 산화제 개폐밸브는 추진기관 엔진공급계에 적용되며, 산화제 개폐를 안정적으로 하는 것을 목표로 한다. 작동유체인 액체산소(LOx)의 유동특성을 고려한 산화제 개폐밸브의 내부 유동 특성을 상용 Software인 FLUENT(Ver. 6.3.26)를 이용해 모사해 보았으며, 작동 압력에 따른 안정성을 NASTRAN(2005 r.2)과 PATRAN(2005 r.2)을 사용하여 계산해 보았다. 밸브의 내부형상 변화에 따른 유량예측 및 구조해석 결과 유량은 2.3~3.8 kg/s, 안전계수는 1.09~1.42 정도로 계산되었다.

글로브 밸브의 누설방지를 위한 시트 설계 및 유한요소해석 (New Seat Design and Finite Element Analysis for Anti-Leakage of Globe Valve)

  • 이성호;강경아;곽재섭;안주은;진동현;김병탁
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.81-86
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    • 2016
  • 밸브는 배관의 유량을 차단 및 제어하기 위한 장치로써 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브 등 많은 종류가 사용되고 있다. 그 중 글로브 밸브는 고압력 조건에서의 유량조절이 용이하여 LNG 선박, 증기 배관 등에 사용된다. 본 논문에서는 글로브 밸브의 누설 문제를 구조적으로 해결하기 위해 시트의 형상을 변형하는 방법을 제시하였다. 또한 유한 요소 해석을 통해 각 모델의 응력분포와 변형량을 비교하고 이를 통하여 제안한 모델에 대한 검증을 진행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 모델에서 원주 방향의 변형이 줄어들고, 누설을 감소시킬 수 있는 Self-supporting 효과를 확인할 수 있었다.

구조연성해석을 통한 메인스타팅 에어밸브의 경량화설계 (Lightweight Design of a Main Starting Air Valve through FSI Analysis)

  • 이권희;장병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5371-5376
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    • 2013
  • 메인스타팅 에어밸브는 선박에서 최초 시동을 위해 장착되는 요소로서 운전 시에는 공기를 차단하는 역할을 한다. 본 연구에서는 기 개발된 50A 메인스타팅 에어밸브의 형상을 기초로 80A 메인스타팅 에어밸브의 기초설계를 제시하였고, 80A 메인스타팅 에어밸브의 개념설계는 CATIA를 이용하여 완성되었다. 그리고 압력분포 및 속도분포등의 유동특성을 검토하기 위해서 유동해석을 수행하였고, 이어서 FSI를 이용한 구조해석을 수행하였다. 이상의 수치해석을 위하여 ANSYS 및 ANSYS CFX 프로그램을 이용하였다. 밸브 몸체의 과도한 중량은 인접 구조요소의 강도를 저해시킬 수 있고 유동특성에도 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 80A 밸브의 경량화 설계를 강도성능의 요구조건을 고려하여 제시하였다. 최종 제시한 밸브는 7kg의 경량화를 이루었고 최대응력도 설계기준을 만족시켰다.

양방향 회전형 사축식 유압 피스톤 펌프의 벨브 플레이트 형상이 토크 맥동에 주는 영향 (Influence of valve plate configuration on torque ripple of a bi-directional bent-axis type hydraulic piston pump)

  • 김성훈;홍예선;김두만
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.231-237
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    • 2007
  • EHA용 유압 펌프의 토크 맥동은 저속 회전 영역에서 실린더 위치의 제어에 외란으로 작용할 수 있다. 원칙적으로 피스톤 펌프에 의해 발생되는 반력 토크의 주기적인 변화는 실린더 압력의 파형과 밀접한 관계를 가지고 있다. 일정 속도로 회전하는 단방향 피스톤 펌프의 경우에는 밸브 플레이트의 예압각이나 노치를 활용하여 실린더 압력의 오버슈트나 변화율을 조절할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 밸브 플레이트의 형상이 EHA용 사축식 유압 피스톤 펌프의 토크 맥동에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과로서, 양방향 회전형 유압 피스톤 펌프의 토크 맥동은 회전 속도의 영역에 무관하게 밸브 플레이트의 예압각이나 노치를 이용하여 개선하는 것이 불가능한 것으로 나타났다.

3차원 수치모의를 이용한 배수갑문의 형상변화에 따른 방류능력 개선효과 분석 (Analysis on the Discharge Capacity Improvement of the Lock Gate Type by Using the 3-Dimensional Numerical Simulation)

  • 이종현;이길성;김대근;최원석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1058-1062
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    • 2005
  • 통상 방조제 배수갑문의 방류능력은 위어공식 또는 오리피스공식을 이용하여 산정하는데, 이 경우 지형특성, 배수갑문 형상에 따른 흐름의 간섭현상, 유입부와 유출부의 형상 등이 방류량에 미치는 영향을 고려하지 못한다. 본 연구에서는 도류벽, 배수문, 물받이 등 방조제 배수갑문의 형상과 배치가 방류량에 미치는 영향을 상용 프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 정량적으로 해석하였다. 이를 통해 배수갑문의 방류능력과 유황을 개선할 수 있는 방안을 도출하였다. 본 연구에서는 시화조력발전소를 대상으로 배수갑문의 방류능력 개선에 3차원 수치모의가 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다. 본 연구에서 도출한 주요 결론은 다음과 같다. 1) 유출부측의 물받이길이를 40 m 증가시킴에 따라 전체 방류량은 계획안에 비해 약 $10\% 증가하는 것으로 나타났다. 2) 물받이 끝과 원지반의 연결부 사면을 1:1에서 1:5의 완경사로 변화시킴에 따라 전체 방류량은 약 $2\%$ 증가하는 것으로 나타났다. 3) 배수문과 수차발전 구조물 사이의 유선형 연결구조물을 제거함에 따라 전체 방류량은 약 $3\%$ 증가하는 것으로 나타났다. 4) 도류벽의 접근각도를 $10^{\circ}$ 감소시키거나 증가시킴에 따라 전체 방류량은 약 $5\% 감소 또는 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 배수갑문의 설계시 방류능력 개선을 위해서는 수리학적 검토가 필요하며 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수 있음을 보인 것으로, 이후 관련 구조물의 설계시 참고자료로 이용 가능할 것으로 사료된다.다. 실험 결과, Escarameia와 May가 제안한 공식을 더 확장하여 적용할 수 있는 실험 공식으로 개선하였으며 다양한 조건에 대한 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\

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경승용차용 5밸브(흡기3밸브) 가솔린 엔진의 연소실 형상 설계 기술에 관한 연구 (A Study on the Design Technique of a 5-valve Combustion Chamber for Subcompact Vehicles)

  • 이기형;성백규;정용호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권8호
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    • pp.1097-1102
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    • 2001
  • For the purpose of development of high performance gasoline engine, the design technique of the 5-valve(3 intake valves) combustion chamber for a subcompact vehicle has been studied. 3 intake valves cylinder heads were designed by using a 3-dimension CAD program, and steady state flow experiments have been performed with these model. The 5-valve engines, which have larger valve opening areas, have larger intake flow rates and higher flow coefficient than the 4-valve engines. The effects of intake port design parameters of a 5-valve engine on the intake flow rate and bore size were studied, and the design guidelines for the 5-valve engine were established.