• 제목/요약/키워드: Cavitation-Erosion

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부동액에 따른 회주철 라이너의 캐비테이션 부식에 대한 연구 (A Study on the Cavitation Corrosion of Gray Cast Iron Liner by Antifreeze)

  • 김병호;김병현;구영호;서재현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.76-82
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    • 2017
  • The cylinder liner of a diesel engine is commonly made of gray cast iron. However, this cylinder liner can be damaged by the cavitation phenomenon in wet conditions. This cavitation has remained an unsolved problem until now. In this study, the cause of cavitation corrosion due to antifreeze solution was examined using a scanning electron microscope (SEM) and a 3D microscope. The necessary data to prevent the damage caused by cavitation erosion and the corrosion of gray cast iron cylinder liner was obtained. Analysis determined that the gray iron structure consists of an ${\alpha}-matrix$, flake graphite, and steadite. Cavitation erosion was initiated in the coarse flake graphite and propagated into the steadite with pitting. Under repetitive reaction conditions, the ${\alpha}-matrix$ was partially separated from the gray cast iron. This study is expected to be used as the basic data for the prevention of gray cast iron cavitation erosion and corrosion by controlling the graphite and steadite phases.

Fe-Cr-Ni-Si-C계 경면처리 합금의 Cavitation Erosion 저항성에 미치는 Vanadium 첨가의 영향 (Effect of Vanadium Addition on the Cavitation Erosion Resistance of Fe-Cr-Ni-Si-C Hardfacing Alloy)

  • 김경오;김준기;장세기;김선진;강성군
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 1998년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.72-72
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    • 1998
  • 원자력발전소 1차계통내 밸브의 경면처리(hardfa따1잉에 사용되는 재료는 $90~343^{\circ}C$의 고온과 높은 접촉응력 그리고 급격한 압력변화가 일어나는 환경에서 사용되기 때문에 내마모성과 내식성 그리고 cavitation erosion 저항성이 우수한 Co계 Stellite 합금이 현재 사용되어진다. 그러나 Co가 원력발전소 1차계통의 방사선장을 형성하는 주요 원소로 알려지면서 S Stellite 합금을 대체할 수 있는 Fe계 경면처리용 합금을 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 현재 Fe계 경면처리용 합금의 개발은 적절환 팝금원소를 첨가하여 적충결함에너지를 낮춤 으로써 전위의 교차슬립을 억제하여 표면을 경화시키고, 소성변형을 억제하여 마모저항성을 향상시키려는 방법으로 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe-Cr-Ni-Si-C 합금에 Fe계 합금의 적충결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 vanadium을 0, 1, 2wt%첨가하여 첨가량의 변화가 cavitation erosion 저항성에 미치 는 영향을 조사하였다. Cavitation erosion 실험은 초음파를 이용하여 미세한 기포를 발생시키는 vibratory type으로 A ASTM G-32 규격에 따라 제작된 실험장치를 이용하여 $25{\pm}2^{\circ}C$의 온도의 증류수 속에 잠긴 상태에서 실시하였다. 시면은 지름 16mm, 두게 7mm의 버턴형태로 vanadium 첨가량을 변화시킨 조성을 아크 용융 방법을 이용하여 제작하였으며 hom끝단부에 부착하여 cavitation e erosion 저항성 살험을 하였다. 시편의 cavitation erosion 실험시간에 따른 무게감소량을 측 정하였으며 cavitation erosion 시킨 시편의 표면을 SEM으로 관찰하였다.겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$

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Investigation on cavitating flow and parameter effects in a control valve with a perforated cage

  • Wang, Hong;Zhu, Zhimao;Zhang, Miao;Li, Jie;Huo, Weiqi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2669-2681
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    • 2021
  • Valve is widely used in the various industry areas to adjust and control the flow. Cavitation frequently takes place and sometimes is inevitable in various types of valve to cause the erosion damage. Therefore, how to control and minimize the effect of cavitation is still an important topic. This study numerically investigates the cavitating flow in a control valve with a perforated cage. The effects of some parameters on the cavitation are discussed. It also discusses to use the throttling steps to govern the cavitating flow. The results show that the opening degree of valve and the length of downstream divergent connection both influence the cavitation. The increase of the divergent length reinforces the cavitation. And the larger the opening of valve is, the intenser the cavitation is and the more vapor is present. The more throttling steps are helpful to decrease the cavitation.

전투장비 엔진의 캐비테이션 영향에 따른 실린더 라이너의 내구성 강화 방안에 관한 연구 (A Study on Improving the Enhanced Durability of Cylinder Liner according to Cavitation Influence of Combat Equipment Engine)

  • 김대언;이기중
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • Cylinder liners used in diesel engines of combat equipment are prone to cavitation due to wet cooling. The damage caused by erosion and corrosion due to cavitation has a fatal effect on the performance and lifespan of a diesel engine. Therefore, a study was conducted to improve the durability of cylinder liners. Two surface treatment techniques were proposed: nitriding and chrome plating. It was observed that the amount of erosion on the surface of nitride-treated cylinder liners was high because the surface-treated part eroded due to its weak impact resistance against the bubble explosion generated by cavitation. In contrast, the chrome-plated cylinder liner had a lower amount of erosion among the specimens subjected to the accelerated test. These results verified that the resistance of chrome-plated liners against cavitation is high. Therefore, it can withstand the impact of bubble explosion. If the chrome plating thickness is set with reference to the KS standard, an exceptional durability of abrasion, wear resistance, and corrosion resistance can be obtained. If the thickness is set between 120~250㎛, it is expected that the durability of the cylinder liner can be improved. Although a recovery method for corroded cylinder liners is suggested, the proposed method has an inherent risk of crack generation. Therefore, further research is required to solve this problem.

합성곱 신경망을 이용한 프로펠러 캐비테이션 침식 위험도 연구 (A Study on the Risk of Propeller Cavitation Erosion Using Convolutional Neural Network)

  • 김지혜;이형석;허재욱
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권3호
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    • pp.129-136
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    • 2021
  • Cavitation erosion is one of the major factors causing damage by lowering the structural strength of the marine propeller and the risk of it has been qualitatively evaluated by each institution with their own criteria based on the experiences. In this study, in order to quantitatively evaluate the risk of cavitation erosion on the propeller, we implement a deep learning algorithm based on a convolutional neural network. We train and verify it using the model tests results, including cavitation characteristics of various ship types. Here, we adopt the validated well-known networks such as VGG, GoogLeNet, and ResNet, and the results are compared with the expert's qualitative prediction results to confirm the feasibility of the prediction algorithm using a convolutional neural network.

해양 환경 하에서 16.7Cr-10Ni-2Mo 스테인리스강의 표면 손상에 미치는 캐비테이션의 영향 (Effect of cavitation on surface damage of 16.7Cr-10Ni-2Mo stainless steel in marine environment)

  • 정상옥;한민수;김성종
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제14권5호
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    • pp.239-246
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    • 2015
  • Stainless steel is generally known to have characteristics of excellent corrosion resistance and durability, but in a marine environment it can suffer from localized corrosion due to the breakdown of passivity film due to chloride ion in seawater. Furthermore, the damage behaviors are sped up under a cavitation environment because of complex damage from electrochemical corrosion and cavitation-erosion. In this study the characteristics of electrochemical corrosion and cavitation erosion behavior were evaluated on 16.7Cr-10Ni-2Mo stainless steel under a cavitation environment in natural seawater. The electrochemical experiments have been conducted at both static conditions and dynamic conditions inducing cavitation with different current density parameters. The surface morphology and damage behaviors were compared after the experiment. After the cavitation test with time variables morphological examinations on damaged specimens were analyzed by using a scanning electron microscope and a 3D microscope. the galvanostatic experiment gave a cleaner surface morphology presented with less damage depth at high current density regions. It is due to the effect of water cavitation peening under the cavitation condition. In the cavitation experiment, with amplitude of $30{\mu}m$ and seawater temperature of $25^{\circ}C$, weight loss and cavitation-erosion damage depth were dramatically increased after 5 hours inducing cavitation.

해상용 원심펌프 임펠러의 침식억제법으로 음극방식 및 재료개발에 관한 기초연구 1 (Fundamental Study on Cathodic Protection and Material Development as Erosion-Control Methods of Oceanic Centrifugal Pump(1))

  • 이진열;임우조
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.56-66
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    • 1995
  • Recently, with theraped advancement in th oceanology such an ocean-going vessel and oceanic structures, there is a need to study the cavitation erosion-corrosion control of pump impeller, the partial element of ocean machinery, for more effective operation. Especially, the cathodic protection (impressed current method & Al-sacrificial anode method) was applied to sea water, and Cu-alloy material mixed Zn & Al was used as a control method of cavitation erosion-corrosion. In this study, used the piezoelectric vibrator with 20KHz, 24.mu.m to cavity generation apparatus, and investigated the weight loss, weight loss rate, electrode potential & current density etc. under this condition. According to test result, thos describes how to indentify an influence of the cathodic protection and Al & Zn addition in material development for the control of cavitation erosion-corrosion, and those will serve as fundamental data on the cavitation erosion-corrosion control of oceanic centrifugal pump.

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기계식 인공 판막 주위의 유연성 구조가 표면 괴식에 미치는 영향 (The Effect of Compliance Structures Near the Mechanical Heart Valve on Valve Surface Erosion)

  • 이환성;황성원;선경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.309-315
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    • 2002
  • 1980년대에 동물과 인체에 이식한 기계식 인공 판막으로부터 핏트(pit)가 발견된 이래 그 원인으로 캐비테이션 현상이 주목받고 있다. 심실 압력 구배(dp/dt), 최대 폐쇄속도, 스퀴즈 유동 등과 같은 다양한 요소가 캐비테이션 발생의 임계값으로 연구되고 있다. 현재에는 기계식 판막의 표면 괴식의 원인으로서는 폐쇄직전에 발생하는 스퀴즈 유동과 수격현상 등이 주목받고 있다. 본 연구에서는 자연 심장에 비교적 가까운 압력 조건하에서 강체 홀더와 유연성을 부가한 홀더를 이용하여 모델 밸브의 디스크의 폐쇄 운동 및 밸브 표면 부위의 압력 변화를 측정하였다 실험 결과 모든 홀더에서 디스크 표면 근처에서 수증기 압력 이하의 압력 저하가 예상되었다. 또한 폐쇄 직전의 속도가 증가할수록 밸브의 표면 괴식도 증가하였다. 이들의 결과로부터 폐쇄 직전의 판막의 속도가 표면 괴식에 큰 영향을 미친다고 생각됐다.

舶용 베어링 합금재의 침식-부식억제에 미치는 음극방식의 효과 (Effect of Cathodic Protection on Erosion-Corrosion Control in Alloy Metals of Marine Bearing)

  • 임우조;이진열
    • Tribology and Lubricants
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    • 제11권1호
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    • pp.58-65
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    • 1995
  • When marine lubricating oil began to be emulsified and oxidized through ingressive water that have leaked from cooling pump seal systems, cooler, purifier system and piping system, the cavitation erosion-corrosion in alloy metals of bearings remains to the various troublesome problem at effective engine performance. Therefore, applied the cathodic protection to the control test of cavitation erosion-corrosion, and appointed the marine system oil containing 3% sea water as test environments, with different conductibility. Also, used the piezoelectric vibrator with 20 KHz, 24 $\mu$m as the cavity generation apparatus, and examined the weight loss, potential value, current density etc. in specimens with those condition. According to this testing data, investigated influence of cathodic protection on the control characteristics of cavitation erosion-corrosion, and will serve those as an elementary design data of marine bearing.