• 제목/요약/키워드: 플로팅 링 실

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임펠러 및 플로팅 링 실이 원심 펌프의 성능에 미치는 영향 (Effects of Impellers and Floating Ring Seals on Performance of Centrifugal Pumps)

  • 김대진;최창호;홍순삼;김진한
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1083-1088
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    • 2011
  • 임펠러 및 플로팅 링 실의 형상이 원심 펌프의 성능에 미치는 영향을 수류 시험 결과를 토대로 연구하였다. 연구 대상이 된 펌프는 30 톤급 및 75 톤급 액체로켓엔진용으로 개발된 단단 원심형 펌프로 연소실에 추진제(액체산소, 케로신)를 공급하는 터보펌프의 일부이다. 펌프의 양정은 임펠러 출구 폭 및 날개 개수, 날개의 출구 각도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 개발된 펌프는 플로팅 링 실의 간극에 따라 그 효율에 차이가 있었으며, 크기 증가에 따른 효율 증가 효과는 크게 나타나지 않았다.

플로팅 링 실의 누설 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Leakage Performance Characteristics of floating Ring Seal)

  • 안경민;이용복;김창호;하태웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.820-825
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    • 2004
  • The floating ring seal is used in an oxidizer and a fuel pump of the turbo pump unit in the liquid rocket engine to optimize a leakage without rubbing phenomenon. The damper floating ring seal, one of the floating ring seals, is with round hole pattern surfaces. It can reduce the leakage by increased friction factor that obtained from experimental data. In this paper, the leakage test about floating ring seal and damper floating ring seal was conducted. The test result showed the leakage performance of damper floating ring seal was better than the leakage performance of floating ring seal. With the leakage test the lock-up and rotation test about seal was conducted and that position is measured. The relatively large lock-up eccentric ratio was obtained from the test result of damping floating ring seal. The attitude angle of seal increases with increasing of shaft rotation

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고압 터보펌프용 플로팅 링 실의 거동과 동특성의 상관관계에 관한 실험 (Test Results of Correlation between Behavior and Dynamic Characteristics of Floating Ring Seal In High Pressure Turbopump)

  • 신성광;이용복;곽현덕;김창호;장건희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.471-477
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    • 2003
  • The floating ring seal is often used in the turbopump (TP) unit of liquid rocket engine (LRE) owing to its inherent ability of minimizing the leakage flow and superior dynamic characteristics as well. This paper describes the test results concerned with the lock-up and dynamic characteristics of the floating ring seals in the turbopump. The characteristics of the floating ring seals were extracted from the frequency response function (FRF) by instrumental variable method. The experiment was tested at 7.0MPa and 0-24,800 rpm. And the test results were introduced about the dynamic characteristics of floating ring seal related with the eccentricity and attitude angle.

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기하학적 형상 변경에 따른 플로팅 링 실의 특성 연구 (The Characteristic of Floating Ring Seal with Modified Geometry Configuration)

  • 김경욱;김창호;하태웅;이용복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1142-1148
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    • 2006
  • The floating ring seal which is used in the high pressure turbo pump is frequently used in the oxidizer pump and the fuel pump of the turbo pump of the liquid propulsion rocket, because it is able to minimize clearance to decrease the leakage flow rate. But, floating ring seal has a tendency to increase the force which caused instability of system as the eccentricity ratio increases. In this paper, we devised design of floating ring seal which decrease contact area between floating and supporting ring. Modified floating ring seal has a tendency to decrease the eccentricity ratio compare with original floating ring seal. The whirl frequency ratio which is able to distinguish stability of system decrease compare with original floating ring seal

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플로팅 링 실의 길이와 높이 효과에 따른 누수 및 안정성에 대한 해석과 실험의 비교 (Comparisons between Analysis and Experiment for Leakage Flowrate and Stability depending on the Effect of the Height and the Length of Floating Ring Seal)

  • 안경민;이용복;김창호;하태웅
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.329-336
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    • 2004
  • The lock-up position of the floating ring seal affects the leakage flowrate and the stability. And it is changed depending on the operating and geometry condition. In this paper, the leakage flowrate and stability with change of the height and length were investigated by theoretical analysis and experiment. The parameter of the height and length is expressed to the b and L. The decreasing of the b resulted in the increasing of equivalent whirl frequency ratio in the experimental result at the low speed and high pressure not such as theoretical analysis. As the L increased the leakage flowrate decreased and stiffness and direct damping coefficient increased in the experimental result. That was similar to the theoretical analysis.

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75톤급 터보펌프 추진제 혼합 방지 실의 성능 시험 (Inter Propellant Seal Performance test for 75 ton Class Turbopump)

  • 전성민;곽현덕;박민주;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.57-64
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    • 2010
  • 75톤급 터보펌프용 추진제 혼합 방지 실의 누설 성능 및 내구 성능을 평가하기 위한 수류환경 성능 시험을 수행하였다. 추진제 혼합 방지 실 시제품은 연료펌프 부와 산화제펌프 부 각각 누적 시험 시간 2,100초 동안 수류환경에서 내구 성능 시험이 이루어 졌다. 1단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 연료펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.4 bar에서 평균 누설 유량 13.7 gram/sec의 결과를 얻었다. 반면, 2단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 산화제펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.5 bar에서 평균 누설 유량 7.3 gram/sec의 결과를 얻었다. 내구 성능 시험 후, 추진제 혼합 방지 실은 양호한 상태를 보였다. 향후 액체 질소를 시험 매질로 하는 극저온 환경에서 추진제 혼합 방지 실 누설 성능 시험이 수행될 예정이다.

75톤급 터보펌프 추진제 혼합 방지 실의 성능 시험 (Inter Propellant Seal Performance test for 75 ton Class Turbopump)

  • 전성민;곽현덕;박민주;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.47-53
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    • 2010
  • 75톤급 터보펌프용 추진제 혼합 방지 실의 누설 성능 및 내구 성능을 평가하기 위한 수류환경 성능 시험을 수행하였다. 추진제 혼합 방지 실 시제품은 연료펌프 부와 산화제펌프 부 각각 누적 시험시간 2,100초 동안 수류환경에서 내구 성능 시험이 이루어 졌다. 1단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 연료펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.4 bar에서 평균 누설 유량 13.7 gram/sec의 결과를 얻었다. 반면, 2단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 산화제펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.5 bar에서 평균 누설 유량 7.3 gram/sec의 결과를 얻었다. 내구 성능 시험 후, 추진제 혼합 방지 실은 양호한 상태를 보였다. 향후 액체 질소를 시험 매질로 하는 극저온 환경에서 추진제 혼합 방지실 누설 성능 시험이 수행될 예정이다.

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75톤급 로켓엔진용 연료펌프의 축추력 측정 (Axial Thrust Measurement of Fuel Pump for 75-ton Class Rocket Engine)

  • 김대진;홍순삼;최창호;김진한
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.8-13
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    • 2010
  • 축추력의 효과적인 제어는 터보펌프의 작동 안정성을 확보하는 데 중요한 기술 중 하나이다. 현재 개발 중인 75톤급 로켓엔진용 연료펌프에 대한 축추력 측정을 상온의 물을 매질로 하여 실시하였다. 시험 결과, 연료펌프의 축추력은 펌프 베어링의 축방향 하중 조건을 만족하는 것으로 예상되었다. 또한 연료펌프의 축추력은 대체로 유량이 작을수록 커졌다. 그리고 플로팅 링 실과 임펠러 사이의 간극이 바뀌었을 때, 연료펌프의 축방향 하중과 후방 누설 유량이 변화하는 것을 확인하였다.

액체 추진 로켓 터보 펌프용 플로팅 링 실에 대한 해석 및 실험 결과의 비교 연구 (Comparison of Theoretical Analysis with Test Results of Floating Ring Seals for the LRE Turbo Pump)

  • 이용복;안경민;김창호;하태웅
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.21-27
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    • 2004
  • The floating ring seal has an advantage to find the optimum position by itself, which is used in the turbo pump of a liquid rocket. The main purpose of seals is to reduce the leakage. Especially, seals of the turbo pump for the liquid rocket engine are operated under the serious conditions such as high pressure above 10 MPa, very low temperature about $-180^{\circ}C$ and high rotating speed above 25,000 rpm. So, rotordynamic stability is very important for the system stability. In this paper, the leakage and dynamic characteristics of floating ring seals were investigated by a experimental and analytical method. The theoretical results of the leakage performance for the floating ring seal showed much higher than that of experimental results. On the other hand, the results of stiffness and damping characteristics showed similarity each other. As the shaft speed was increasing, the whirl frequency ratio was increased in the experimental results.

플로팅링 실 간극이 터보펌프용 펌프의 성능에 미치는 영향 (Effects of floating-ring seal clearance on the performance of the pump)

  • 최창호;노준구;김대진;홍순삼;김진한
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.38-43
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    • 2007
  • Pumps for a turbopump generally operate under high rotational speeds and large head rise conditions. Therefore, reliability is a prime design requirement. Floating-ring type seals are frequently employed in a turbopump because of robustness despite of low hydraulic efficiency. There are many researches on the floating-ring seal itself, but the effects of the floating ring seals on the performance of the whole pump are not widely studied in spite of their importance. In the present study, experimental and computational studies on the effects of the radial clearance of the floating ring seals on the performance of a pump were performed. The experimental results showed that the head rise and efficiency increased as the floating-ring seal clearance was decreased. The results also showed the possibility that the leakage flow which was injected to the inlet of the inducer could enhance the suction performance of the inducer by diminishing the size of the backflows.