• 한국유체기계학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.15-21
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• 2001

Basic equations and their solution procedure we derived for the analysis of an annular pump seal in which the rotor has a large static displacement from the centered position. The Bulk-flow is assumed for a control volume set in the seal clearance and the flow is assumed to be completely turbulent in axial and circumferential direction. Moody's wall-friction-factor formula is used for the calculation of wall shear stresses in the control volume. For the reaction force developed by the seal, linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for small motion about an eccentric position. Flow variables are expanded by using Fourier series for the solution procedure. Integration of the resultant first-order pressure distribution along and around the seal defines the 12 elements of rotordynamic coefficients of the eccentric annular pump seal. The results of leakage and rotordynamic coefficients aye presented and compared with the Marquette's experimental results and the San Andres' theoretical analysis.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.52-58
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• 1999

The leakage and rotordynamic coefficients of see-through type gas labyrinth seals are determined using a two-control-volume-model analysis with Moody's wall-friction-factor formula which is defined with a large range of Reynolds number and relative roughness. Jet flow theory are used for the calculation of the recirculation velocity in the cavity. For the reaction force from the labyrinth seal, linearized zeroth-order and the first-order perturbation equations are developed for small motion about a centered position. The leakage and rotordynamic coefficient results of the present analysis are compared with Scharrer's theoretical analysis using Blasius' wall-friction-factor formula and Pelletti's experimental results. The comparison shows that the present analysis using Moody's wall-friction-factor formula and Scharrer's theoretical analysis using Blasius' wall-friction-factor formula give the same results for a smooth seal surface and the range of Reynolds number less than $10^5$.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.35-41
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• 2014

베어링 하우징의 구조 유연성을 고려하여 7톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 강성 및 감쇠 특성이 회전체동역학 모델에 반영되었으며, 베어링 하우징의 동특성이 집중 질량 및 강성으로 모델링 되어 해석에 반영되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답 해석과 회전 속도에 따른 복소 고유치 해석으로부터 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도를 예측하였다. 회전체동역학적 특성에 베어링 하우징이 미치는 영향이 베어링 부하 조건 및 무부하 조건에서 각각 검토되었다. 수치 해석 결과 베어링 하우징의 구조 유연성은 회전체의 임계속도와 불안정 운전 속도를 의미있게 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1757-1763
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• 2010

플라이휠 에너지 저장 장치는 잉여 전기를 회전관성을 통해 운동 에너지로 저장하는 장치로, 회전의 중심이 되는 축과 외부의 플라이휠로 구성이 된다. 수치해석을 위한 일반적 프로그램들은 3차원의 모델을 통하여 구조해석 및 주파수 응답 등의 해석을 수행하게 된다. 허나 상용 프로그램을 이용한 동역학적 해석의 응용은 매우 어려운 실정이며, 사용자가 그 방법을 익히는 것 또한 쉽지 않다. 이러한 문제들을 보완하고자 동역학적 해석을 위한 프로그램을 2차원의 모델을 사용하여 구축하였다. 본 논문에서 제시한 모델링은 회전체를 2차원으로 표현함으로써 3차원에 비해 시스템의 표현을 보다 단순화하여 시스템의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 하였으며, 회전체를 서로 다른 재질의 다중 레이어로 모델이 가능하게 하였다. 또한 축계에 추가적 강성의 영향을 줄 수 있는 열박음 부분에 대하여, 그 영향 정도를 선택적으로 입력할 수 있게 하여 열박음에 대한 효과를 조정할 수 있도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제시하는 2차원 모델을 이용한 동특성 해석 프로그램의 해석 오차를 알아보기 위해 상용 프로그램의 해석 결과와 비교하였으며, 모델링을 위한 시간과 해석 수행 시간 역시 비교하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.29-38
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• 2001

The floating ring seal has the ability of minimizing clearance without the rubbing phenomenon. It is often used in the turbo pump units of liquid rocket engines due to its superior leakage performance. The exact prediction of the lock-up position of the floating ring, the leakage performance, and the rotordynamic coefficients of the seal is necessary to evaluate the rotordynamic performance of the turbo pump unit. The governing equations(which are based on the Bulk-flow Model) we solved by the Fast Fourier Transform method. The lock-up position, leakage flow rate, and rotordynamic coefficients are evaluated according to the geometric parameters of the floating ring seal.

• 소음진동
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• 제8권5호
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• pp.849-855
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• 1998

An analysis of lateral hydrodynamic forces of compressor labyrinth seals is presented. Basic equations are derived using a two-control-volume model for compressible flow. Blasius' wall friction-factor formula and jet flow theory are used for the calculaton of wall shear stresses and recirculation velocity in the cavity. Linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for a small motion about the centered position by expansion in the eccentricity ratio. Integraton of the resultant first-order pressure distribution over the seal defines the rotordynamic coefficients. As an application a rotordynamic analysis of the balance drum labyrinth seal found in an ethylene regrigeration copmressor is carried out. The rotordynamic characteristic results of the labyrinth seal are presented and compared with other types of seals, honeycomb seal and smooth seal.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-181
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• 2018

전기펌프시스템은 기존 터보펌프의 가스발생기, 구동기 및 터빈이 필요 없는 매우 간결한 구조를 갖고 있어 저가 소형 위성 발사체의 차세대 추진기관으로써 최근 주목받고 있다. 그래서 본 논문에서는 로켓엔진용 전기펌프 시스템의 가장 중요한 핵심부품인 영구자석 동기모터(PMSM)의 개발 및 발사체로의 적용 가능성을 파악하기 위하여 50 kW, 50,000 RPM의 성능을 가지는 전기모터에 대한 개념설계안을 도출하였다. 요구되는 전기모터의 성능을 만족시키기 위해서 전자기장해석을 수행하여 모터의 전체 외경과 회전자의 내경을 결정하였으며, 회전자는 4,000 가우스의 Sm2Co17 원통형 자석을 이용하여 Inconel 718 재료의 캔으로 체결하였다. 또한, 엔진구동시 모터 운전 영역에서의 회전 동역학적 안정성을 검증하기 위해서 회전체 동역학해석을 수행하였으며, Campbell 선도를 통하여 설계한 모터의 단품운전 뿐만 아니라 성능확인을 위한 Dynamo meter 운전 시에도 공진현상이 발생하지 않음을 해석적으로 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.362-372
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• 1989

본 연구에서는 입형펌프를 회전체, 컬럼 및 배럴, 그리고 수윤활 베어링으로 기지된 3층 구조물로 하고 각 부분 상호간에 발생하는 유체력을 고려한 선형 수학모델을 작성하였다. 유체에 의한 압력효과를 Fritz의 제안식에 의해 물의 부가질량으로, 그리고 임펠러 및 라이너 링의 동적계수를 Yang의 식을 이용하여 산출하였다. 이를 이용하여 입형펌프의 고유치 해석과 불평형 진동응답 그리고 오부로부터 주기적인 외력이 가하여진 경우의 시간응답해석을 직접적분법인 Newmark-.betha.법을 이용하여 구하고 입형펌프의 동적응답특성을 명확히 하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제19권6호
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• pp.349-356
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• 2003

A damper floating ring seal with round hole pattern surfaces is suggested for better leakage control. The flat plate test of the round hole pattern surfaces has been performed to yield an empirical friction factor model. The exact predictions of the lock­up position of the damper floating ring, the leakage performance, and the rotordynamic coefficients of the seal are necessary to evaluate the rotordynamic performance of the turbo pump unit. The governing equations including the empirical friction factor model for round hole pattern surfaces are solved by the Fast Fourier Transform method. The lock­up position, leakage flow rate, and rotordynamic coefficients are evaluated according to the geometric parameters of the damper floating ring seal. Theoretical results show that the damper floating ring seals yield less leakage and better rotordynamic stability than the floating ring seal with a smooth surface.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.313-318
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• 2003

The vibration of washing machine at spinning cycle is important problem that affects the performance of a product. In this raper, the inner structure of the washing machine is modeled as a rigid body suspension system and transfer farce caused by rotating unbalance mass is obtained using Newton's the 2nd law. and this model is used to predict the verge of walking instability during the spinning cycle. The walk of the drum washing machine is suggested by calculating the force transmissibility between drum and the cabinet. As calculating the resultant force exerted for cabinet, the friction coefficient of the pad is suggested to avoid the walk. In addition, relation between translational slip and rotational slip is derived and method to avoid the rotational slip is introduced.