• 제목/요약/키워드: 주름관

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가스배관용 플렉시블 조인트의 응력 및 변형거동특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis on the Stress and Deformation Behavior Characteristics of Flexible Joint for a Gas Pipe)

  • 김청균;김경섭
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.39-43
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력과 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. 이러한 특성결과는 나선 주름관이나 직각 주름관 및 평면관으로 구성된 플렉시블 조인트의 강도안전성을 고찰할 수 있다. FEM 계산결과에 의하면, 최적의 나선 주름관은 $4.7^{\circ}$의 경사각도와 1.5mm의 주름높이를 갖는 주름관 모델인것으로 나타났다. 또한, $90^{\circ}$의 주름을 갖는 직각 주름관 모델이 경사각도를 갖는 나선 주름관보다는 강도안전성이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 주름관의 강도안전성을 높이기 위해서는 주름관의 피치와 곡률반경을 줄이는 것이 바람직함을 알 수 있다.

반복 주름을 갖는 이차원 덕트의 음파차단 해석 (An Analysis of the Sound Stopband in Periodically Corrugated 2-D Ducts)

  • 김현실;김재승;김봉기;김상렬;이성현
    • 한국음향학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 본 논문은 경계가 주기적으로 변하는 주름관에 음파가 전파할 때 발생하는 차단주파수밴드 (stopband)를 이론 및 BEM으로 해석한 내용을 다루었다. 2-D 덕트를 고려하였으며 경계가 길이방향의 사인함수로 변하는 주름관에서 주름의 크기가 덕트 높이에 비해 충분히 작은 경우 다중 스케일 섭동법 (Multiple Scaling Perturbation Method)을 이용하여 해를 구하였다. 주파수가 복소수가 되는 조건에서 Bragg 공진과 Non-Bragg 공진에서 발생하는 차단주파수밴드의 형성조건을 구하였다. 2-D BEM 해석을 수행하여 주름관의 삽입손실 (Insertion Loss)을 계산하였으며 이론적으로 예측한 차단주파수밴드의 존재를 확인하였다.

산화제 배관 김발 주름관 응력 해석 (Stress Analyses of the Gimbal Bellows for a Lox Pipe)

  • 유재한;문일윤;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.477-480
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    • 2011
  • 상온 및 극저온에서 높은 압력과 회전 변위 하중을 받는 'U' 형상을 가진 다겹의 보강된 김발 주름관에 대하여 응력 해석이 수행되었다. 이 주름관은 액체로켓엔진에서 연소기와 터보펌프를 연결하는 산화제 배관에 사용된다. 기하학적 비선형성인 겹 간의 접촉 및 재질 비선형성인 등방성 소성이 고려된 유한요소 해석을 통하여 응력, 변형율 및 접촉 압력이 얻어졌으며 EJMA 표준 해석 결과와 비교하였다. 또한 응력에 대한 보강링 및 온도의 효과도 살펴보았다.

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가스발생기 산화제 개폐밸브 주름관 구조 평가 (Structural Evaluations of the Bellows for a Gas-generator Lox Shut-off Valve)

  • 유재한;이중엽;이수용;임형태
    • 항공우주기술
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    • 제11권1호
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    • pp.91-97
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    • 2012
  • 가스발생기 산화제 개폐 밸브에 사용되는 주름관의 구조 해석 및 시험이 수행되었다. 이 주름관은 극저온에서 압축 변위와 높은 외압 하중을 받는다. 구조 해석은 상온 및 극저온에서 EJMA (Expansion Joint Manufacturing Association) 표준 및 상용 유한 요소 해석프로그램인 Abaqus v6.9를 이용하여 수행되었다. 스프링 강성, 응력 및 피로 수명 해석 결과들이 비교되었고 유한 요소 해석 결과에서 접촉 및 재질의 소성에 의한 영향을 살펴보았다. 또한 파열 시험과 관련된 유한 요소 해석 결과도 제시되었다.

주름관 내부 유동과 압력강하에 대한 D형 그루브의 영향에 관한 수치해석 (Numerical Study on the Effect of a Groove of D-type on Internal Flow and Pressure Drop in a Corrugated Pipe)

  • 홍기배;김동우;유홍선
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 주름관은 자체의 신축성으로 변형에 의한 파손에 대응하고 설비의 편리성으로 인해 소방장비, 스프링클러 배관 등에 널리 사용된다. 그러나 벽의 주름진 형상으로 인해 복잡한 내부 난류유동이 발생하게 되며, 파이프 유동에 중요한 설계인자인 압력강하의 예측이 어렵다. 주름관 내의 압력강하에는 그루브 높이, 길이, 피치 등 파이프 벽의 형상 인자가 영향을 준다. 기존의 연구에는 관 내의 사각형 그루브의 피치(P)와 높이(K)의 비가 5 보다 작은 D형관의 경우에 대하여 길이 변화에 따른 압력 강하에 관하여 연구한 사례가 있다. 본 연구에서는 길이와 높이 변화를 고려한 P/K가 2.8, 3.5, 4.67의 경우 유동의 Re 수가 55,000, 70,000, 85,000인 경우에 대해 압력강하에 대한 수치해석 연구를 수행하였고, 주름관 내의 압력강하는 P/K 가 작을수록 감소하는 것으로 해석되어 압력 강하가 그루브 가로 세로 비율의 변화에 영향을 받고, 그루브 높이가 증가하면 재순환 면적이 증가하기 때문에 영향을 받는다는 것을 보여주었으며, 레이놀즈 수가 클수록 압력 강하가 증가하는 결과를 얻었다.

중수로용 개량핵연료(CANFLEX-NU) 핵연료봉 건전성 평가

  • 박광석;심기섭;석호천
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.687-692
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    • 1995
  • 중수로용 핵연료봉의 주요 파손부위는 피복관 원주방향 주름부위와 봉단마개-피복관 용접 부위로 알려져 있다. 중수로용 개량핵연료인 CANFLEX 핵연료 개발시, 이러한 핵연료봉 부위들에 대한 건전성이 입증되어야 한다. 이에따라 CANFLEX-NU 핵연료봉의 피복관 원주 방향 주름부위 및 피복관-봉단마개 용접부위에 대한 정상상태 운전시의 건전성을 평가한 결과, 정상상태 운전시는 핵연료봉의 건전성이 유지가 됨을 알 수 있었다.

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전자기 제어 밸브를 위한 벨로우즈의 기계적 거동에 관한 연구 (Analysis of the Mechanical Behavior of Bellows for Electromagnetic Control Valve)

  • 손인서;황선;신동길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.432-437
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    • 2016
  • 본 연구는 금속 주름관, 내부 스프링, 금속마개 등으로 구성된 소형 벨로우즈 세트의 거동에 대하여 연구하였다. 벨로우즈는 자동차용 에어컨의 제어를 위한 전자기제어밸브의 핵심 부품으로써 기계적 하중과 외부 압력에 대하여 민감하고 정확하게 작동하여야 한다. 벨로우즈 설계 인자 도출을 위하여, 소형 인장시험기를 이용하여 벨로우즈 내부 스프링의 스프링 상수를 측정하고, 벨로우즈 세트의 하중-변위 선도를 측정하였다. 내부 스프링의 하중-변위 관계는 선형관계를 나타내었다. 벨로우즈 세트의 하중-변위 관계는 변위가 작을 때는 낮은 기울기를 가지고 하중이 증가하다가 이후 선형으로 증가하는 특성을 나타내었다. 실측 결과를 바탕으로 유한요소해석을 수행하여 외부 주름관의 유효 물성을 도출하고 유한요소 모델링을 확보하였다. 원통형의 형상을 고려하여 축대칭 모델을 적용하였으며, 주름관은 쉘 요소를 적용하였다. 확보한 모델을 활용하여 냉매 압력에 따른 벨로우즈의 거동에 대한 연구를 수행하였다.

주름관에서의 압력강하와 마찰손실 계측에 관한 연구 (The study on the measurement for the pressure drop and friction factor of corrugated metal pipes)

  • 윤영선;강준원;유재석;김현정
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.76-80
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    • 2006
  • The data for friction factor of the pipe correlated by Reynolds number and relative roughness have been reported well as a Moody chart. However, the results for corrugated shapes have been not investigated sufficiently. In this research, therefore, the pressure drop and friction factor are obtained. Flexible metal tubes with corrugations for the measurement are made of stainless steel plates. The kinds of tubes for the measurement are 5 annular types and helical types. The pressure drop & the velocity of the flow are obtained by micromanometer & digital pressure sensor, supplying dry air at several steps. Then the pressure drop is calculated for each tube, using the obtained data. The result shows that the pressure drop is strongly influenced by the viscous dissipation of kinetic energy due to the circulation of flows, rather than a viscous friction loss. The pressure drop increased consistently as the Reynolds number increases.

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