PW206C 터보샤프트 엔진을 장착한 스마트무인기 연료시스템의 연료공급계통과 연료이송계통의 설계와 성능분석을 수행하였다. 연료공급계통은 엔진 연료입구에서의 최소압력과 최대압력 조건에 대한 성능분석을 통하여 엔진의 요구조건을 만족함을 확인하였다. 연료탱크간의 연료이송을 담당하는 제트펌프의 설계조건으로 비행체의 최대수평가속비행에서 ESDU와 Flowmaster 코드를 이용한 설계와 성능해석을 수행하였다.
본 논문에서는 항공 우주 부품 기술 개발 사업 중 연료 이송용 제트펌프 개발의 일환으로 제트펌프의 기본 설계 및 유동장 해석을 수행하였다. 제트펌프는 항공기 연료 탱크 내에 위치하여 격막 간 또는 라인 간 연료 이송을 위하여 설치되는 연료 이송 기능을 위해 소요되는 항공기 핵심 부품이다. 제트펌프의 기본 설계를 위해 SIMULINK를 이용하여 계산식들을 모델링 하였고 이와 설계절차를 바탕으로 제트펌프의 기본 설계를 수행하였다. 또한 기본 설계를 바탕으로 설계 조건에 따라 ALGOR를 이용하여 유동장 해석을 수행하였다. 설계 결과와 유동장 해석 결과는 유사한 경향을 보였다.
본 논문에서는 항공우주 부품 기술 개발 사업 중 연료이송용 제트펌프 개발의 일환으로 제트펌프의 기본 설계 및 성능 해석을 수행하였다. 제트펌프는 항공기 연료탱크 내에 위치하여 격막 간 또는 라인 간 연료 이송을 위하여 설치되는 연료계통 이송 기능을 위해서 소요되는 핵심 부품이다. 제트 펌프의 기본 설계를 위해 SIMULINK를 이용하여 계산식들을 모델링하였고 이를 바탕으로 제트펌프의 기본설계를 수행하였다.
본 논문에서는 항공우주 부품 기술 개발 사업 중 연료 이송용 제트펌프 개발의 일환으로 제트펌프의 기본 설계 및 해석을 수행하였다. 제트펌프는 항공기 연료탱크 내에 위치하여 격막 간 또는 라인 간 연료 이송을 위하여 설치되는 연료 계통 이송 기능을 위해서 소요되는 핵심 부품이다. 제트펌프의 기본 설계를 위해 SIMULINK를 이용하여 계산식들을 모델링하였고 이를 바탕으로 제트펌프의 기본 설계 및 유동장 해석을 수행하였고 해석 결과 1차 노즐 출구에서 유체의 압력은 감소하면서 속도는 증가하고 유체가 디퓨져로 빠져나가면서 유체의 압력은 증가하고 속도는 감소하는 경향을 확인하였다.
본 논문은 국내 최초로 독자기술로 개발된 항공기용 연료이송펌프의 기어부를 설계하는 일련의 절차 및 그 결과에 대한 것이다, 기어펌프 방식이 베인펌프 방식에 비하여 전반적 성능이 우월하고, 내부 누설이 소량으로, 연료이송펌프의 설계에 필요사항에 부합하여 이 방식이 선정되었다. 기어 하우징은 흐름을 결정하는 중요한 변수인데, 기어의 외경을 고려하여 적절한 여유공간을 갖도록 설계하였다. 아울러, 모터가 연료이송펌프를 구동하기 위해 필요한 공압 및 축동력 등도 계산하였다.
금속분말을 청정 에너지원으로 이용하기 위해 금속분말 소형 연소기의 구현이 필요하다. 이를 위한 선행연구로 연료 공급 시스템인 핀틀인젝터형(pintle injector type) 금속분말 공급장치의 중요 성능인 분사량을 실험적으로 측정하였다. 분사량 측정 시험에 앞서 간단한 금속분말 공급 시험으로 확인된 문제점을 장치의 변경을 통해 해결하였다. 측정 시험의 결과, 연료 공급 장치에 이송 가스 압력이 상승함에 따라 많은 질유량의 금속분말이 분사되었고 압력에 따른 정량적 분사량을 확인하였다. 이송 가스와 금속분말의 혼합 성능을 개선하여 균일한 분사를 하고자 이송 가스를 25 Hz로 가진 하여 공급하였고 가진이 없는 경우의 실험결과와 비교하였다.
스마트무인기 연료공급시스템에 사용되는 제트펌프의 연료탱크 사이의 연료이송 특성이 실험적으로 조사되었다. 제트펌프의 작동조건은 비행체의 임무에 따른 엔진의 요구사항을 만족하도록 설정되었으며, 주어진 조건에서 제트펌프의 성능을 평가하였다. 제트펌프의 유량비 변화에 따른 압력비 및 효율이 측정되었으며 면적비 변화 등이 고려되었다. 평가 결과로부터 제트펌프는 주어진 압력비보다 큰 범위에서 작동목표인 유량비 2.23을 만족하였다. 효율보다 연료공급량이 중시되는 연료이송 제트펌프의 경우 면적비 변화를 통하여 허용 압력비 범위 내에서 유량비 조절이 가능함을 알 수 있었다.
핵연료취급계통 설계를 평가할 수 있는 주요 기준 중 효율성 관점에서 울진 3,4호기의 핵연료취급계통을 분석하여 노심을 재장전하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있는 방법을 기기설계와 그 운영측면에서 제시하였다. 핵연료재장전기와 사용후연료취급기는 이송기기의 핵연료삽입구에서 인양기의 속도개선이 요구되고, 이송기기는 핵연료재장전기 및 사용후연료취급기와의 연동장치 변경, 이송속도 및 직립기 회전속도의 개선이 요구되는 것으로 파악되었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권6호
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pp.599-603
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2015
탄소배출과 관련된 선박규제가 강화되면서 효율향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 기술들은 현존선에 적용이 어려우며 많은 비용이 소요된다. 본 논문은 기존의 선박에 우선적용이 가능한 연료유 이송시스템에 관한 것으로 저장탱크의 구조를 개선하였으며 이를 계산적으로 분석하였다. 저장탱크의 격벽을 설치하고 격벽에 마련된 홀 위치의 변경 및 격벽을 교차하여 이중으로 설치한 경우에 대하여 계산을 수행하였다. 이중 격벽의 경우가 에너지 손실을 최소화 하면서 효율적으로 연료를 이송하는 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 국내 원자력발전소에서 발생하는 사용후연료의 저장, 이송, 연소 이력을 국가 차원에서 종합관리하기 위한 DB 시스템을 구축하기 위한 DB 기본설계 작업을 수행하였다. DB 기본설계를 위하여 사용후연료 관련 해외 DB 현황조사 및 저장이력 관련 pilot DB 시스템 설계 작업을 수행하였다. 향후 사용후연료 저장이력 뿐 아니라 이송, 설계/제작, 연소이력 등을 포함한 자료수집 및 가공, DB 시스템 및 입력화면 설계 작업을 수행하여 인터넷으로 사용후연료 관리상태를 확인할 수 있는 종합 DB 시스템을 구축할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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