• 제목/요약/키워드: High Temperature Static Pressure Test

검색결과 25건 처리시간 0.022초

최적화 설계를 통한 혼합가스 성능시험용 고온 고압 용기의 제작 (Manufacture of High-temperature High-pressure Vessel for Mixed Gas Performance Test via Optimized Design)

  • 구현곤;류형민;안재웅;배영관;김진희
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제18권11호
    • /
    • pp.83-88
    • /
    • 2019
  • In this study, the high-temperature high-pressure vessel was successfully manufactured, which can be used to store pressurized air and to increase the temperature for the mix performance test of high-temperature high-pressure air with coolant (e.g., water). In this research, static structure analysis and transient thermal analysis were performed using the commercial software Midas NFX 2015 R1. Based on the results, the optimized pressure vessel design was carried out. As a result of the optimized design, the minimum stress and minimum weight were found at 120 mm of the vessel thickness, and the optimized pressure vessel was verified. Finally, through manufacture and performance test (e.g., the non-destructive inspection and hydraulic pressure test), the reliability and safety were validated for the designed pressure vessel.

홉킨슨 압력봉법을 이용한 Fe-6.5wt.%Si 합금의 고변형률속도 거동 (High-Strain-Rate Deformation of Fe-6.5wt.%Si Alloys using a Split Hopkinson Pressure Bar Technique)

  • 윤영기;윤희석
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제25권7호
    • /
    • pp.1073-1081
    • /
    • 2001
  • Many researches have published numerous papers about the high-strain-rate obtained from Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) tests. And 6.5wt%Si steel is widely known as an excellent magnetic material because its magnetostriction is nearly zero. Single crystals are prepared by the Floating Zone(FZ) method, which melts the alloy by the use of a high temperature electron beam in a pure argon gas condition. In this paper, the fracture behavior of the poly crystals and single crystals (DO$_3$phase) of Fe-6.5wt%Si alloy by SHPB test is observed. The comparison of high-strain-rate results with static results was done. Obtained main results are as follows: (1) Fe-6.5wt%Si alloy has higher strength at high-strain-rate tensile. SHPB results of polycrystal are twice as high as static results. (2) From the fractography, the cleavage steps are remarkably reduced in the SHPB test compared with the static test.

수소버스용 내압용기 복합재의 열적환경에 따른 기계적 물성 연구 (High Temperature Tensile Stress Behavior of Hydrogen Vessel Composite Materials for Hydrogen Fuel Cell Bus)

  • 양현석;정우철;신광복;공만식
    • Composites Research
    • /
    • 제35권6호
    • /
    • pp.425-430
    • /
    • 2022
  • 수소가스용 압력용기의 안전성 평가를 위해 다양한 내구성 시험이 요구된다. 고온 정압 시험은 고압(875 bar) 하에 고온(85℃ 이상)에서 장시간(1,000시간) 유지하여 수소 용기의 내구성을 시험하는 방법이며 승용차용 용기에 한정되어 있다. 하지만 대용량 수소버스용 용기와 관련된 고온 정압 시험의 국제 기준은 논의 초기 단계이며, 시험의 효율성 및 신뢰성 측면에서 가속시험 기준 제시 등의 현실적 보완이 필요하다. 본 연구에서는 수소버스용 내압용기의 고온 정압 시험 기준을 정립하기 위해 열적환경에 노출된 내압용기 복합재의 기계적 물성평가를 진행하였다. 복합재의 인장강도는 수지의 유리전이온도에 가까워질수록 수지의 열화로 인해 강도가 감소한다. 또한 장시간 유지 시 수지의 후경화로 인해 인장강도의 재상승을 확인할 수 있었다. 따라서 대용량 수소버스용 압력용기의 고온 정압 시험은 탄소섬유 복합재의 에폭시 수지 물성을 바탕으로 시험 조건을 설정해야 한다.

가스 포일 스러스트 베어링의 하중지지 성능 및 구동 토크에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Load Carrying Performance and Driving Torque of Gas Foil Thrust Bearings)

  • 김태호;이태원;박문성;박정민;김진성;정진희
    • Tribology and Lubricants
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.141-147
    • /
    • 2015
  • Gas foil thrust bearings (GFTBs) have attractive advantages over rolling element bearings and oil film thrust bearings, such as oil-free operation, high speed stability, and high-temperature operation. However, GFTBs have lower load carrying capacity than the other two types of bearings owing to the inherent low gas viscosity. The load carrying capacity of GFTBs depends mainly on the compliance of the foil structure and the formed hydrodynamic wedge, where the gas pressure field is generated between the top foil and the thrust runner. The load carrying capacity of the GFTBs is very important for the suitable design of oil-free turbomachinery with high performance. The aim of the present study is to identify the characteristics of the load carrying performance of GFTBs. A new test rig for the experimental measurements is designed to provide static loads up to 800 N using a pneumatic cylinder. The maximum operating speed of the driving motor is 30,000 rpm. A series of experimental tests—lift-off test, static load performance test, and maximum load capacity test—estimate the performance of a six-pad GFTB, in terms of the static load, driving torque, and temperature. The maximum load capacity is determined by increasing the static load until the driving torque rises suddenly with a sharp peak. The test results show that the torque and temperature increase linearly with the static load. The estimated maximum load capacity per unit area is approximately 80.5 kPa at a rotor speed of 25,000 rpm. The test results can be used as a design guideline for GFTBs for realizing oil-free turbomachinery.

산소 농도에 따른 Alloy 617의 고온헬륨환경에서의 크립 및 산화거동 (Creep and Oxidation Behaviors of Alloy 617 in High Temperature Helium Environments with Various Oxygen Concentrations)

  • 구자현;김대종;장창희
    • 한국압력기기공학회 논문집
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.34-41
    • /
    • 2011
  • Wrought nickel-base superalloys are being considered as the structural materials in very-high temperature gas-cooled reactors. To understand the effects of impurities, especially oxygen, in helium coolant on the mechanical properties of Alloy 617, creep tests were performed in high temperature flowing He environments with varying $O_2$ contents at 800, 900, and $1000^{\circ}C$. Also, creep life in static He was measured to simulate the pseudo-inert environment. Creep life was the longest in static He, while the shortest in flowing helium. In static He, impurities like $O_2$ and moisture were quickly consumed by oxidation in the early stage of creep test, which prevented further oxidation during creep test. Without oxidation, microstructural change detrimental to creep such as decarburization and internal oxidation were prevented, which resulted in longer creep life. On the other hand, in flowing He environment, surface oxides were not stable enough to act as diffusion barriers for oxidation. Therefore, extensive decarburization and internal oxidation under tensile load contributed to premature failure resulting in short creep life. Limited test in flowing He+200ppm $O_2$ resulted in even shorter creep life. The oxidation samples showed extensive spallation which resulted in severe decarburization and internal oxidation in those environments. Further test and analysis are underway to clarify the relationship between oxidation and creep resistance.

LNG 선박용 알루미늄 합금 소재의 정적 및 피로 강도 평가 (Assessment for Static and Fatigue Strength of the Aluminum Alloy for LNG Ship)

  • 윤용근;김재훈;김우중;백경호;박창현
    • 한국안전학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.1-5
    • /
    • 2013
  • Liquefied Natural Gas is liquefied at the condition of atmosphere pressure and cryogenic temperature. LNG is exposed very long time under the cryogenic temperature and high pressure, and it is very important to retain the structural safety in this envelopment. Until now, the material which are composing the storage tank of LNG ship has experimented at room temperature, so it is not enough to apply for the design at the cryogenic temperature. The purposes of this study are investigated mechanical properties for aluminum alloy. To evaluate tensile and fatigue test for aluminum alloy, it was considering static and fatigue conditions at room and cryogenic temperature. S-N curves were designed at both temperature respectively. Also, P-S-N curve was performed statistical method by JSME-S002.

액체 로켓 엔진 스태틱 실 개발 (Development of Static Seal for a Liquid Rocket Engine)

  • 전성민;윤석환;정태검
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.53-59
    • /
    • 2022
  • 액체 로켓 엔진의 연소기, 터보펌프, 가스발생기, 밸브 등 주요 구성품 조립 부위에는 고압의 고온 가스와 극저온 유체의 기밀을 위해 스태틱 실이 사용된다. 스태틱 실은 조립 부위의 상대적 움직임이 없는 기밀 부위에 적용되는데, 극저온 및 고온 환경에서의 열팽창과 수축은 조립부에서 원치 않는 누설을 야기할 수 있기에 효과적인 스태틱 실 설계가 필수적이다. 조립성 개선을 위하여 비정렬 조립이 가능한 구면 플랜지가 체결부에 사용되는데, 구면 플랜지의 회전이 가능하도록 스태틱 실 역시 기능이 추가된 다. 본 연구에서는 스태틱 실 적용 주요 부위의 모사 플랜지 시험기를 제작하여 구조 해석과 함께 기밀시험을 수행하여 설계된 스태틱 실의 구조 건전성을 확인하였다.

솔레노이드 밸브를 이용한 고압가스의 유량제어 (Flow Control for High Pressure Gas by using a Solenoid Valve)

  • 심한섭;이치우;김남경;안국찬;남궁재관
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.156-161
    • /
    • 2005
  • Dynamic flow characteristics of a solenoid valve are affected by pressure difference in inlet and outlet of orifice, gas temperature, and supply voltage of a coil. In this paper, the dynamic flow characteristics for deviations of various conditions are studied Static and dynamic flow for variation on-time of a solenoid valve open signal are measured in basic bench test. The solenoid valve is applied to a compressed natural gas(CNG) engine test for validation of flow control performance. The experimental results show that flow of high pressure gas can controlled precisely by using a solenoid valve.

  • PDF

초고온 동압을 받는 제트 베인의 구조 안전성 평가에 대한 연구 (A study on structural safety evaluation of jet vane under very high temperature and dynamic pressure)

  • 박성한;이상연;박종규;김원훈;문순일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.99-105
    • /
    • 2005
  • 초고온($2700^{\circ}C$) 연소가스에 직접 노출된 상태에서 가스유동에 의한 동압을 받는 추력편향장치용 제트 베인의 열구조 안전성을 평가하기 위하여 내열합금의 초고온 인장시험 및 3차원 비선형 수치해석을 수행하였다. 고온 구조거동을 분석하여 제트 베인의 구조안전성을 평가하였으며 구조해석결과를 지상연소시험결과와 비교하였다. 구조 및 열 하중의 대부분은 제트 베인 축에 집중되었으며, 축은 $1400^{\circ}C$ 이하에서 구조적으로 안전한 것으로 밝혀졌다. 지상연소시험결과와 구조해석결과의 비교를 통하여 베인 하중과 축의 변위를 기준으로 구조안전계수를 평가하는 것이 등가응력에 의한 평가 기준보다 더 유용한 기준으로 판단되었다.

  • PDF

초고온 동압을 밭는 제트 베인의 구조 안전성 평가에 대한 연구 (A Study on Structural Safety Evaluation of let Vane under very High Temperature and Dynamic Pressure)

  • 박성한;이상연;박종규;김원훈;문순일
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.18-24
    • /
    • 2005
  • 초고온(2700$^{\circ}C$ ) 연소가스에 직접 노출된 상태에서 가스유동에 의한 동압을 받는 추력편향장치용 제트 베인의 열구조 안전성을 평가하기 위하여 내열합금의 초고온 인장시험 및 3차원 비선형 수치해석을 수행하였다. 고온 구조거동을 분석하여 제트 베인의 구조안전성을 평가하였으며 구조해석결과를 지상 연소시험결과와 비교하였다. 구조 및 열 하중의 대부분은 제트 베인 축에 집중되었으며, 축은 1400$^{\circ}C$ 이하에서 구조적으로 안전한 것으로 밝혀졌다. 지상연소시험결과와 구조해석결과의 비교를 통하여 베인 하중과 축의 변위를 기준으로 구조안전계수를 평가하는 것이 등가응력에 의한 평가기준보다 더 유용한 기준으로 판단되었다.