• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.91-96
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• 2007

수계소화시스템 버터플라이 밸브의 성능해석에 대한 연구를 수행하였다. 버터플라이 밸브의 성능해석으로는 토크특성, 압력손실과 캐비테이션을 고찰하였다. 밸브의 토크특성은 토크 이론식에 밸브 디스크의 개도각이 보정되었고, 보정식이 추가되었다. 밸브의 열림각에 대한 압력손실계수는 Carnot 방정식을 응용하여 수식화하였다. 버터플라이 밸브의 토크특성, 압력손실과 캐비테이션은 디스크의 두께와 직경 비에 대해 해석하였다. 캐비테이션은 밸브의 압력손실계수로부터 해석하였다. 압력손실과 캐비테이션 해석은 밸브의 열림각에 대한 두께 비의 변화에 따라 수행하였다. 이들 해석 데이터는 버터플라이 밸브를 개발하는데 필요한 엔지니어링 데이터로 활용하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.33-37
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• 2002

본 연구에서는 소화용수 제어에 사용되고 있는 버터플라이 밸브의 디스크에 대한 유체역학 토크특성을 연구하였다. 자유-유선 이론이 유체역학 토크특성을 예측하는데 응용되었다. 디스크의 토크특성은 토크 이론식에 밸브 디스크의 개도각과 주변속도가 보정되었고, 보정식이 추가되었다. 디스크의 토크특성은 허브의 두께와 직경 비에 대해 조사하였다. 예측결과는 버터플라이 밸브의 전형적인 특성을 보여줌으로서 성공적인 것으로 보여진다. 디스크 주변의 속도분포를 가시적으로 확인함으로서, 자유-유선이론이 디스크의 토크특성를 예측하는데 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.13-19
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• 2018

본 연구에서는 위상최적화에 기초한 발전설비용 버터플라이 밸브 디스크 부품의 경량설계가 수행되었다. 이때 상용 유한요소해석 소프트웨어가 사용되었으며 기존 상용 밸브 디스크의 외형을 유지시키면서 내부의 불필요 공간을 제거하여 경량구조를 갖도록 하였다. 먼저 밸브 디스크의 원판과 브라켓을 분리하여 각각 최적설계 하였다. 최적의 형상이 선정되면 이들을 조립하여 3차원 경량 밸브 디스크 모델을 완성하였다. 이후 이 모델에 설계 압력을 적용하여 유한요소해석 후 구조적 안전성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.14-21
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• 2008

밸브 디스크 직경이 25.4 mm 인 소형 버터플라이밸브의 유동특성이 다양한 밸브 닫힘각에 대해 실험적으로 연구되었다. 밸브 디스크각이 작은 경우 유량조절특성을 향상시키기 위해 주어지는 밸브 닫힘각을 0$^{\circ}$, 5$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$로 변화시켜 밸브 디스크각에 따른 손실계수를 측정하였다. 또한 밸브선단 형상이 손실계수 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 밸브 닫힘각이 증가함에 따라 최대손실계수는 감소하며, 밸브 닫힘각 0$^{\circ}$~5$^{\circ}$에서 가장 큰 감소를 나타냄을 알 수 있었다. 밸브 디스크 형상에 따른 손실계수는 밸브 닫힘각이 0$^{\circ}$인 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크가 더 큰 손실계수를 나타낸 반면, 닫힘각 10$^{\circ}$의 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크의 경우가 더 낮은 손실계수를 나타냄을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.25-33
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• 2020

본 연구에서는 유동해석 및 구조해석을 수행하여 위상최적화에 의해 설계된 버터플라이 밸브 디스크의 구조적 안전성을 살펴보았다. 유동해석을 수행하여 유량계수의 변화와 공동현상을 예측하였으며, 구조해석 후 강도 및 강성의 유효성을 확인하였다. 유동해석 후 열림각이 커질수록 유량계수가 비선형적으로 증가하다가 완만한 경사를 보였고, 열림각이 12o 일 때 공동화 현상을 예측할 수 있었다. 구조해석 후 경량 디스크의 유효응력이 재료의 항복강도보다 작았으며, 최대변형량도 선행연구의 보수적 변형량보다 작았다. 궁극적으로 전산해석에 기초한 경량 밸브 디스크의 구조적 안전성이 유효함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.267-272
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• 2006

버터플라이 밸브는 선박에서 냉각수와 유류 계통 등에 범용으로 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 유량조정에 따른 배관계통의 버터플라이밸브 후류 유동특성을 규명하기 위하여 입자영상 유속측정장치를 이용하여 밸브개도에 따른 유선과 속도벡터 분포에 관한 정량적인 데이터를 확보하였다. 또한 밸브 주위 유동장의 압력성분을 고찰하기 위하여 개폐각도를 6가지 경우로 변화시켜 정압을 측정하였다. 그 결과 실험관 벽면에서 측정된 압력의 분포는 디스크가 전개 상태인 $0^{\circ}$에서 $45^{\circ}$까지는 입구 압력은 일정한 상태로 거의 변화하지 않았으나 약 $60^{\circ}$ 이상에서부터 압력 상승과 점차 급격한 변동현상이 나타났다. 특히, $75^{\circ}$ 부근에서는 상류에서 급격한 압력 상승 경향을 보인 반면 하류 측은 압력변동이 적게 나타났다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.174-179
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• 2002

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.245-245
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• 2012

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.359-366
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• 2014

본 연구에서는 버터플라이밸브의 고유 유량 특성을 개선하기 위해 회색 관계분석을 이용한 디스크 형상 최적화 방안을 도입하였다. Class 150의 200A 버터플라이밸브에 대해 적용하여 그 유용성을 확인하였다. 부가물 형상 파라미터의 영향 분석을 위해 직교 배열을 이용한 실험계획법을 실시하였으며, 파라미터의 영향을 회색 관계 분석과 평균 분석을 이용하여 분석하였다. 최적화를 위한 목적함수는 유량 계수를 선정하였으며, 기존 디스크 모델과 부가물 부착 모델에 대해 유동 해석을 수행하였다. 회색 관계 등급을 이용하여 평균 분석을 실시하였으며, 그 결과를 토대로 최적 형상을 결정하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.220-224
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• 2002

In this paper, flow in the wake region of a butterfly valve is studied numerically and experimentally. The disk angle of the valve is fixed as $30^{\circ}$ and the free stream velocity as 0.13m/s in the experiment. Numerical analysis is performed in similitude of the experiment. The standard LES model is used to represent the turbulence effect in the commercial code Fluent 5.5. It is shown that the numerical result is similar to the experimental result for the wake flow of a butterfly-type valve.