• 제목/요약/키워드: 진동제어장치

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수리실험을 이용한 발전소의 순환수 취수부 흡입수조의 와류저감에 관한 연구 (On Vortex Reduction Characteristics of Pump Sump Circulating Water Intake Basin of Power Plant Using Hydraulic Experiment)

  • 엄중현;이두한;김형수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.815-824
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    • 2022
  • 발전소의 주요시설 중 발전 시스템 냉각용으로 사용되는 순환수는 순환수 취수부(Circulation Water Intake Basin)를 통해 공급된다. 순환수 취수부 중 흡입수조(Pump Sump)에서 발생하는 다양한 형태의 와류는 순환수펌프(Circulation Water Pump) 및 관로에 악영향을 미친다. 특히, 공기의 흡입을 동반한 자유표면 와류는 진동, 소음, 공동현상 등을 발생시켜 순환수펌프의 성능 저하, 관로의 손상을 일으키며 발전이 중단되는 주요 원인이 된다. 따라서 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부에 대한 수리특성을 반드시 확인하고, 와류 발생 시 와류를 제어할 수 있는 적절한 와류제어장치(Anti Vortex Device)를 적용하여 원활한 발전소 운영이 가능하도록 해야 한다. 자유표면 와류 저감을 위해 와류제어장치 중커튼월(Curtain Wall)을 사용하는 것이 일반적이며, 자세한 내용은 American National Standard for Pump Intake Design에서 기술하고 있다. 본 연구에서는 리비아 Tripoli West 4×350 MW 발전소의 순환수 취수부를 대상으로 하였으며, 실제 운영조건을 적용하고, 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부 중 흡입수조에서 발생하는 와류제어장치의 와류저감 효과를 분석하였다. 또한, 수중와류 제어를 위해 플로어 스플리터(floor splitter)는 기본적으로 적용하였고, 자유표면에서 발생하는 와류제어를 위해 새로운 형태인 컬럼 커튼월(Column Curtain Wall)을 추가적으로 적용하여 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 일반적으로 적용되었던 커튼월에 새로 개발한 컬럼 커튼월을 추가적으로 적용하여 수리특성을 분석한 결과, 균일한 흐름이 형성되면서 와류가 제어되는 것을 확인하였다. 또한, 순환수펌프 관로 내에서 발생하는 와류각도는 ANSI/HI 9.8의 설계기준인 5° 이하로 나타나 흐름의 안정성을 확인하였다.

건축구조물의 지진응답제어를 위한 MR 감쇠기 예비설계절차 (Preliminary Design Procedure of MR Dampers for Controlling Seismic Response of Building Structures)

  • 이상현;민경원;이루지;김중구
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권5호통권39호
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    • pp.55-64
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 건축구조물의 지진응답제어를 위한 MR 감쇠기의 크기, 개수 및 최적위치를 결정하는 설계절차를 제안하는 것이다. 기존의 연구에서 제안된 MR 감쇠기의 모델링 방법들의 특성과 차이점을 진동제어효과의 관점에서 분석하였으며, 이 모델 중 해석이 간단하고 이력특성을 모사할 수 있는 이력 이점성 모델을 사용하여 MR 감쇠기의 변수연구를 수행하였다. 건축구조물의 층간에 설치되는MR 감쇠장치의 용량은 지진응답의 경우 구조물의 주기와 감쇠비에 따라 층전단력이 다르게 됨을 고려하여, 20개의 지진하중에 대한 해석으로부터 구한 응답스펙트럼을 이용하여 결정하였으며, 설치 갯수에 따른 제어경향을 분석하였다. MR 감쇠기의 크기, 개수, 그리고 최적위치를 결정하기 위한 방법이 제안되었으며, 기존의 점성감쇠기 설계시 이용되는 층간변위 혹은 층간속도가 가장 큰 층에 순차적으로 설치하는 방법과의 비교를 통해 유효성을 검증하였다. 수치해석결과는 제안된 방법을 사용하여 MR 감쇠기의 크기, 개수, 그리고 위치를 합리적으로 결정할 수 있음을 보여준다.

지진 하중에 대한 동조액체감쇠기 성능 수치해석 검토 (Seismic Performance of SDF Systems with Tuned Liquid Damper Subjected to Ground Motions)

  • 한상환;오승보;하성진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.261-268
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    • 2016
  • 동조액체감쇠기(TLD)는 에너지 소산장치로써 구조물의 동적응답을 제어하기 위해 개발되었다. TLD는 풍하중에 의한 구조물의 응답을 제어에 매우 효과적임을 보여줬다. 그러나 TLD가 설치된 구조물의 지진응답의 제어에 대해서는 충분한 연구가 이뤄지지 않았다. 이 연구의 목적은 TLD가 설치된 구조물에 여러 동조비와 질량비를 대입하여 지진에 대한 TLD의 성능을 도출하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 수치해석 연구가 실시되며, 다른 토양 조건 또한 고려되었다. 그 결과 지진하중에 대한 TLD의 성능은 구조물의 고유주기, 감쇠비에 따라 다르게 나타났다. 또한 TLD의 동조비 다르게 나타남을 알 수 있었다.

철도차량용 LED전조등의 수명시험용 온도제어부의 성능평가 (Performance Assessment of a Temperature Control Unit used in a Lifecycle Testing System for LED Headlamps on Locomotives)

  • 온정근;정기석;정종덕
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.46-53
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    • 2016
  • LED 광원은 기존 광원에 비해 수명이 길고 에너지 효율이 좋은 것으로 알려져 있다. 최근 철도차량의 고속화에 따른 전방시야 확보와 안전적인 운행을 고려하여 LED광원을 이용한 전조등이 증가하고 있다. 그러나 LED광원의 수명시험 데이터를 근거로 한 제품 수명 평가체계는 구동전류, 온도 및 진동 등 수명-스트레스 인자에 따라 다양한 수명특성을 보인다. LED제품은 주로 온도에 의해 예측된 수명에 미치지 못하는 경우가 일반적이므로 온도제어부의 성능평가는 수명시험 이전에 수행되어야 한다. 본 연구는 철도차량용 LED전조등의 수명시험 장치의 온도제어부 시작품을 제작하고 성능시험 결과를 바탕으로 타당성을 검증한다.

가이드웨이 유연성이 고려된 자기부상열차 부상제어 시뮬레이션 (Levitation Control Simulation of a Maglev Vehicle Considering Guideway Flexibility)

  • 한종부;임재원;김창현;한형석;김성수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.15-24
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    • 2015
  • 상전도흡인식 자기부상열차는 전자석의 전류를 조정하여 차량과 선로 사이의 간극(공극)을 일정하게 유지한다. 이러한 능동현가장치를 사용하는 자기부상열차에 있어서는 다양한 외란에도 불구하고 부상제어기를 이용한 부상공극을 허용하는 범위 내로 유지하는 것이 핵심기술 중의 하나이다. 특히 차량과 유연한 가이드웨이 사이의 동적상호작용에 의해 발생되는 진동은 저속 및 정지상태에서 부상안정성을 방해하는 중요한 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 가이드웨이의 유연성에도 강인한 부상제어기를 개발하기 위하여 차량과 유연 가이드웨이 사이의 연성 동역학 모델을 개발하고, 전자석 및 부상제어기도 포함시키는 통합모델링을 제안하였다. 개발된 통합동역학 모델을 이용하여 가이드웨이의 유연성을 고려한 부상공극 시뮬레이션을 수행하였다.

오토파일럿과 워터젯시스템의 피드백 제어계 인터페이스 모듈의 구현 (A embodiment of the interface module for feed back control between auto-pilot with water-jet system)

  • 오진성;최조천
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.1108-1111
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    • 2009
  • 디지털 오토파일럿은 전자해도상에서 선박의 운항예정 코스를 설정하여 입력시킨 후, 자동운항 모드로 세트하면 선박이 운항코스의 경로를 따라 자동으로 항행하는 시스템이다. 워터젯시스템은 엔진과 연결된 임펠러(회전익)를 구동하여 선저에 선수방향으로 설치된 흡입구를 통하여 해수를 흡입하여 압력을 높인 후, 노즐을 통하여 가속된 해수를 선저의 선미방향으로 분사시키므로써 선체를 조향하고 추진시키는 장치이다. 그러므로 워터젯시스템은 수심이 낮은 해역에서도 운항이 가능하며, 고효율의 고속추진, 상대적으로 낮은 진동과 유동소음 등의 환경에서 매우 효과적이므로 새로운 추진시스템으로 수요가 확대되고 있다. 그러나 워터젯시스템의 전기적인 제어신호는 표준화되어있지 않으므로 디지털 오토파일럿의 표준화된 인터페이스를 제공하지 않는다. 본 논문은 표준화된 오토파일럿과 워터젯시스템 사이에서 연동하므로써 고속선박을 신뢰성 있게 조향할 수 있는 피드백 제어인터페이스 모듈을 설계하였다.

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인접구조물의 진동제어를 위한 선형감쇠시스템의 최적설계 (Optimal Design of Linear Viscous Damping System for Vibration Control of Adjacent Building Structures)

  • 박관순;옥승용;고현무
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.85-100
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    • 2006
  • 이 논문에서는 서로 다른층 높이를 갖는 인접한 두 빌딩의 내진성능을 효율적으로 향상시킬 수 있는 선형 점성 감쇠기의 최적 설계방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 층간 대각 브레이싱 형태의 에너지 소산장치 연결방법과 인접 구조물간 에너지 소산장치 연결방법을 고려하였으며, 두 가지 연결방법을 적용한 시스템에 대한 감쇠용량별 주파수응답함수 비교를 통하여 구조물간 연결방법의 효율성을 확인하였다. 아울러 구조물간 연결방법에서 주파수응답함수를 최소화하는 최적 감쇠용량이 존재하는 것을 보이고, 최적 설계된 시스템에 대하여 감쇠용량별 구조물의 고유주파수 및 등가감쇠비의 민감도를 분석하였다. 민감도 분석 결과로부터 고층부에 설치되는 에너지 소산장치가 구조물의 등가 감쇠비를 효율적으로 증가시키는 것을 확인하였다. 따라서 민감도에 비례하는 새로운 감쇠기 설계방법을 제시하고, 대각 브레이싱 연결방법과 구조물간 연결로서 균등분포 및 제시하는 민감도 기반 분포에 따른 연결방법을 적용한 시스템들의 내진성능을 비교 분석하였다. 지진응답의 비교결과, 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 내진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

가변 수주진동장치를 이용한 고효율 파력발전에 관한 연구 (Studies on Variable Liquid-Column Oscillator for High Efficiency Floating Wave Energy Conversion System)

  • 양동순;조병학
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.15-24
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    • 2009
  • The results of a simulation study of variable liquid column oscillations in U-tanks with a novel control scheme are presented. The configuration under investigation is analogous to that of the tuned liquid-column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. However, by virtue of an adequate controller, the response of amplitude of the U-tanks becomes larger in a desired frequency range. The motion of wave energy conversion system equipped with a variable liquid column oscillator is described by a series of nonlinear differential equations. The equations describe the motion of body under ocean wave excitation, and the motion of liquid with an air-spring effect caused by the compression and expansion of air in vertical liquid columns and air chambers. It is shown that the effect of the air-spring has a vital role to maintain the natural frequency of oscillation in the system to synchronize with the frequency of the ocean wave, thus the system provides the most effective mode for energy extraction from the ocean.

KSLV-I 발사2호기 VEB 조합체 이송 (Transportation of KSLV-I FM unit 2 VEB Assembly)

  • 최상현;박종찬;원유진;이수진;정의승
    • 항공우주기술
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    • 제10권1호
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    • pp.20-29
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    • 2011
  • KSLV-I 상단부 이송 항목 중 KARI가 직접 이송하는 VEB 조합체는 진동 및 충격에 민감한 전기 전자 부품과 유공압 부품을 다수 포함하고 있어, 이송에 특별한 주의가 요구된다. VEB 조합체 이송 요구 조건을 만족시키기 위해 환경제어장치가 구비된 이송 컨테이너를 제작하였다. 제작한 이송 컨테이너의 성능 검증 및 이송 조건(이송 속도, 이송 경로 등) 타당성 확인을 위해 엔지니어링모델을 이용한 4회의 이송 시험을 수행한 바 있다. 본 논문에서는 기존의 VEB 조합체 이송 이력과 발사2호기 VEB 조합체 이송 개요 및 결과 등을 정리하였다.

초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 강인제어를 이용한 전력계통의 저주파진동 억제 (Damping of Low Frequency Oscillation in Power System using Robust Control of Superconductor Flywheel Energy Storage System)

  • 이정필;김한근
    • Progress in Superconductivity
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    • 제14권1호
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    • pp.52-59
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    • 2012
  • In this paper, the robust superconductor flywheel energy storage system(SFESS) controller using $H_{\infty}$ control theory was designed to damp low frequency oscillation of power system. The main advantage of the $H_{\infty}$ controller is that uncertainties of power system can be included at the stage of controller design. Both disturbance attenuation and robust stability for the power system were treated simultaneously by using mixed sensitivity $H_{\infty}$ problem. The robust stability and the performance for uncertainties of power system were represented by frequency weighted transfer function. To verify control performance of proposed SFESS controller using $H_{\infty}$ control, the closed loop eigenvalue and the damping ratio in dominant oscillation mode of power system were analyzed and nonlinear simulation for one-machine infinite bus system was performed under disturbance for various operating conditions. The results showed that the proposed $H_{\infty}$ SFESS controller was more robust than conventional power system stabilizer (PSS).