• 제목/요약/키워드: 실배관

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비행용 가스발생기 모사배관 도출 및 연소불안정 제어를 위한 음향해석

  • 김홍집;김성구;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.171-178
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    • 2005
  • 고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에 대하여, 연소 불안정 발생시 모사배관를 각각의 음향모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 결정하였다. 관심 있는 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 짧은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로서, 모사배관의 길이를 바꾸어 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시켜 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있으며, 이러한 특성은 연소시험을 통해 확인되었다. 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 일련의 방안으로서 모사배관를 결정하는 방법을 확립하였다.

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액체로켓엔진용 가스발생기에서 연소불안정 방지를 위한 연소실 개발 (Combustion Chamber Development for Suppression of Combustion Instability in a Gas Generator at a Liquid Rocket Engine)

  • 안규복;이광진;임병직;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.207-210
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    • 2005
  • 이중 동축 스월 분사기를 가진 연료과잉 가스발생기의 연소시험에 대한 결과가 논의되었다. 특히, 모사 연장부 배관과 인젝터의 RN에 따른 연소불안정의 발생여부를 조사하였다. RN = 0.5인 분사기를 갖는 가스발생기 시제품에서는 연장부 배관을 설치함으로써 연소불안정의 발생이 억제되고 있음을 확인하였지만, 시제품 RN = 1.5인 분사기를 갖는 가스발생기의 경우에는 연장부 배관을 설치하더라도 연소불안정이 발생하였다.

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배관 유동의 주요 변수계산을 위한 소프트웨어 시스템의 개발 (Software Package for Pipe Hydraulics Calculation for Single and Two Phase Flow)

  • 창재훈;이건희;정민영;백흠경;이창하;오민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.628-636
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    • 2019
  • 다양한 산업 공정에서 배관은 각 단위공정 사이의 연결 매개체의 역할을 하며, 내부의 유동에 있어 필수적인 장치이다. 따라서 배관의 최적설계는 안전과 비용의 측면에서 매우 중요한 문제이며, 설계 시 필수적인 사항은 배관 내 압력강하 및 유속, 배관 지름 등을 결정하는 일이다. 본 연구에서는 배관 지름 및 유속이 정해졌을 때 발생하는 압력강하, 배관의 압력강하 및 유속이 정해졌을 때의 배관 지름, 배관 지름 및 압력강하가 정해졌을 때의 유속을 결정하는 소프트웨어를 개발하였다. 배관 내 유동을 단일 상 흐름, 균질 2 상 유동, 분리 2 상 유동으로 구분하였으며 이에 따라 적절한 계산 모델을 적용하였다. 파이프의 재질 및 상대 거칠기, 유체의 물성치, 마찰계수의 계산을 위한 시스템 라이브러리를 구축하여 사용자의 입력을 최소화하였다. 배관 재질에 따른 가격 라이브러리를 구축하여 단위 길이당 배관 투자 비용의 산출을 가능하도록 구성하였다. 이러한 모든 기능은 사용자 편의를 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 통합 환경에서 구현할 수 있으며, C# 언어를 개발 언어로 사용하였다. 소프트웨어의 정확도를 문헌 자료와 실 수행 과제의 예제를 통하여 검증하였으며 단일 상의 경우 1% 미만, 2 상의 경우 최고 8.8% 정도의 차이를 보였으며, 이에 따라 개발된 소프트웨어가 실제 공정의 계산에 유용하게 쓰일 수 있음을 알 수 있었다.

감육을 가지는 고압배관에 대한 탄성파의 Wavelet해석 (Wavelet Analysis of Elastic Wave for Wall Thinned High-Pressure Service Pipes)

  • 김진욱;안석환;이시윤;남기우;도재윤
    • 한국가스학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 배관은 사용기간 중에 여러 가지 열화에 의해 손상을 받으며, 그 중 감육(두께감소)이 발생하게 되면 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 배관시스템의 보전유지를 위해서는 감육되어진 배관의 강도를 평가하는 것이 중요하다. 어떤 재료가 외부 응력 등에 의해 파괴 혹은 변형된다면 그 특징적인 탄성파가 변형메카니즘에 따라 여러 가지로 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 감육을 가지는 배관에서 감육결함의 길이 및 깊이를 다르게 상정하였을 때 나타나는 AE신호들에 대해 Wavelet Transform시스템을 이용하여 평가하였다. 또한,실배관의 굽힘시험을 통하여 기계적인 강도를 평가하였다. 결과로부터, 감육의 깊이비(d/t)의 정도에 따라 주파수 성분을 구별하는 것이 가능하였다.

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참조응력 개념을 이용한 원주방향 관통균열 배관의 파괴역학 해석;실배관 실험 데이터와의 비교 (Reference Stress Based Fracture Mechanics Analysis for Circumferential Through-Wall Cracked Pipes;Comparison with Pipe Test Data)

  • 허남수;심도준;김윤재;김영진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.389-396
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    • 2003
  • This paper presents experimental validation of the enhanced reference stress based J estimates for circumferential through-wall cracked pipes, recently proposed by authors. Using the pipe test data for circumferential through-wall cracked pipes, the predicted fracture initiation and maximum moments according to the proposed enhanced reference stress method are compared with experimental ones as well as predictions from the R6 method. The results show that both the R6 method and the proposed method give conservative estimates of initiation and maximum moments for circumferential through-wall cracked pipes, compared to experimental data. For longer cracks, the proposed method reduces conservatism embedded in estimated J according to the R6 method, and the resulting predictions are less conservative, compared to those from the R6 method. For shorter cracks, on the other hand, the proposed method reduces possible non-conservatism embedded in estimated J according to the R6 method, and the resulting predictions are slightly more conservative.

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참조응력 개념을 이용한 원주방향 관통균열 배관의 파괴 역학 해석 - 실배관 실험 데이터와의 비교 - (Reference Stress Based Fracture Mechanics Analysis for Circumferential Through-Wall Cracked Pipes - Comparison with Pipe Test Data -)

  • 허남수;심도준;김윤재;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권4호
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    • pp.638-646
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    • 2003
  • This paper presents experimental validation of the enhanced reference stress based J estimates for circumferential through-wall cracked pipes. recently proposed by authors. Using the pipe test data for circumferential through-wall cracked pipes, the predicted fracture initiation and maximum moments according to the proposed enhanced reference stress method are compared with experimental ones as well as predictions from the R6 method. The results show that both the R6 method and the proposed method give conservative estimates of initiation and maximum moments for circumferential through-wall cracked pipes, compared to experimental data. For longer cracks, the proposed method reduces conservatism embedded in estimated J according to the R6 method, and the resulting predictions are less conservative, compared to those from the R6 method. For shorter cracks, on the other hand, the proposed method reduces possible non-conservatism embedded in estimated J according to the R6 method, and the resulting predictions are slightly more conservative.

가스배관 용접부위 부식에 대한 파열압력 평가 (The Evaluation of Burst Pressure for Corroded Weld in Gas Pipeline)

  • 김영표;김우식;이영광;오규환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.222-227
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    • 2004
  • The failure assessment for corroded pipeline has been considered with the full scale burst test and the finite element analysis. The burst tests were conducted on 762 mm diameter, 17.5 mm wall thickness and API 5L X65 pipe that contained specially manufactured rectangular corrosion defect. The failure pressure for corroded pipeline was measured by burst testing and classified with respect to corrosion sizes and corroded regions - the body, the girth weld and the seam weld of pipe. Finite element analysis was carried out to derive failure criteria of corrosion defect on the pipe. A series of finite element analyses were performed to obtain a limit load solution for corrosion defects on the basis of burst test. As a result, the criteria for failure assessment of corrosion defect within the body, the girth weld and the seam weld of API 5L X65 gas pipeline were proposed.

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하드웨어-인-더-루프 기반의 배관 평가 시뮬레이터의 개발 (Development of a Piping Integrity Evaluation Simulator Based on the Hardware-in-the-Loop Simulation)

  • 김영진;허남수;차헌주;최재붕;표창률
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권7호
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    • pp.1031-1038
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    • 2001
  • In order to verify the analytical methods predicting failure behavior of cracked piping, full-scale pipe tests are crucial in nuclear power plant piping. For this reason, series of international test programs have been conducted. However, full-scale pipe tests require expensive testing equipment and long period of testing time. The objective of this paper is to develop a test system which can economically simulate the full-scale pipe test regarding the integrity evaluation. This system provides the failure behavior of cracked pipe by testing a wide-plate specimen. The system provides the failure behavior of cracked pipe by testing a wide-plate specimen. The system was developed for the integrity evaluation of nuclear piping based on the methodology of hardware-in-the-loop (HiL) simulation. Using this simulator, the piping integrity can be evaluated based on the elastic-plastic behavior of full-scale pipe, and the high cost full-scale pipe test may be replaced with this economical system.

흰 광폭평판 시험을 이용한 원자력 배관의 파괴거동예측 (Prediction of Failure Behavior for Nuclear Piping Using Curved Wide-Plate Test)

  • 허남수;김윤재;최재붕;김영진;임혁순;정대율
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권4호
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    • pp.352-361
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    • 2004
  • One important element of the Leak-Before-Break analysis of nuclear piping is how to determine relevant fracture toughness (or the J-resistance curve) for nonlinear fracture mechanics analysis. The practice to use fracture toughness from a standard C(T) specimen is known to often give conservative estimates of toughness. To improve the accuracy, this paper proposes a new method to determine fracture toughness using a nonstandard testing specimen, curved wide-plate in tension. To show validity of the proposed curved wide-plate test, the J-resistance curve from the full-scale pipe test is compared with that from the curved wide-plate test and that from the C(T) specimen. It is shown that the J-resistance curve form the curved wide-plate tension test is similar to, but that from the C(T) specimen is lower than, the J-resistance curve from the full-scale pipe test. Further validation is performed by investigating crack-tip constraint conditions via detailed 3-D FE analyses, which shows that the crack-tip constraint condition in the curved wide-plate tension specimen is indeed similar to that in the full-scale pipe under bending.

극저온 고압 배관용 구형 플랜지 개발 (Development of the Spherical Flange used in a Cryogenic High Pressure Pipe)

  • 문일윤;문인상;유재한;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.283-288
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    • 2011
  • 액체 로켓 엔진의 극저온 고압 배관에 사용할 목적으로 구형 플랜지를 설계하였다. 설계된 구형 플랜지는 결합 부품 간 중심축이 최대 $2.5^{\circ}$의 오차가 있어도 플랜지 조립이 가능하며 기밀을 유지할 수 있어 엔진 조립 자유도를 증가 시킬 수 있다. 구형 플랜지는 볼, 소켓 형태의 결합부와 금속 실, 구형 볼트와 와셔로 구성되어 있다. 구형 플랜지 시제품을 제작하여 상온 기밀시험, 극저온 기밀시험, 상온 강도시험, 상온 파괴시험을 수행하여 성능을 검증하였다.

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