• Title/Summary/Keyword: 시일 누설유동

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Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose Part II: Thermoelastic, Wearing and Vibrational Effects (설계목적을 위한 기계평면시일의 해석, 제2보: 열탄성, 마모 및 진동의 영향에 관하여)

  • Kim, Chung-Kyun
    • Tribology and Lubricants
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    • v.6 no.2
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    • pp.34-42
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    • 1990
  • 기계명면시일의 접촉 운동면에서 유체가 비압축성이고, 점서의 영향을 받는 경우에 대한 체적 누설 유동량과 마찰 토오크를 멱급수의 방법을 이용하여 추정하였다. 본 연구에서 고려되고 있는 설계인자로 시일의 경사도, 접촉 운동면에서의 사인파형, 코우닝, 열탄성 변화량, 마모량, 시일의 스프링 강성도에 따른 축방향의 변화량을 종합적으로 고려하여 해석하였다. 계산된 결과에 의하면 특히 회전속도가 증가되면 열탄성 변화량에 의한 시일의 누설 유동량과 마찰 토오크는 커다란 영향을 받고 있는 것으로 나타나고 있다.

Performance and Flow Characteristics Analyses of Diaphragm Seals for Large Power-Generation Steam Turbines (대형 발전용 스팀터빈 다이아프램 시일의 성능 및 유동특성 해석)

  • Park, Jun-Young;Lee, An-Sung;Kim, Byung-Ok;Kim, Young-Cheol
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11b
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    • pp.2612-2615
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    • 2008
  • Diaphragm seals have great effects on the performance of large power-generation steam turbines. Hence, it is important to decrease the leakage flow through the diaphragm seals and understand the flow characteristics within the diaphragm seals. In this study, numerical analysis was carried-out with the seals of large one-body type diaphragms developed by a domestic company. CFX, which is a commercial CFD code, was used to analyze the performance and flow characteristics of the diaphragm seals for three difference clearance cases. The results of numerical analysis show variations in the performance and flow characteristics according to the changes of labyrinth seal clearance.

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Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose. Part II : Thermoelastic, Wearing and Vibrational Effects (설계목적을 위한 기계평면시일의 해석. 제2보 : 열탄성, 마모 및 진동의 영향에 관하여)

  • Kim, Chung Kyun
    • Tribology and Lubricants
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    • v.7 no.1
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    • pp.61-67
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    • 1991
  • 기계평면시일의 접촉 운동면에서 유체가 비압축성이고, 점성의 영향을 받는 경우에 대한 체적누설 유동량과 마찰 토오크를 멱급수의 방법을 이용하여 추정하였다. 본 연구에서 고려되고 있는 설계인자로 시일의 경사도, 접촉 운동면에서의 사인파형, 코우닝, 열탄성 변화량, 마모량, 시일의 스프링 강성도에 따른 축방햐의 변화량을 종합적으로 고려하여 해석하였다. 계산된 결과에 의하면 특히 회전속도가 증가되면 열탄성 변화량에 의한 시일의 누설 마찰 토오크가 커다란 영향을 받고 있는 것으로 나타나고 있다.

Finite Element Analysis on the Sealing Mechanism of U-Cup Seals (U-컵 시일의 밀봉기구에 관한 유한요소해석)

  • 최준업;전인기;김희준;김청균
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1994.06a
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    • pp.65-71
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    • 1994
  • 유압 실린더용 유패킹의 접촉력, 접촉폭, 돌출발생 임계압력을 밀봉간극에 대하여 유한요소법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 초기 간섭량이 증가함에 따라 접촉력 및 접촉폭은 급격하게 증가하였다. 그러나 유압이 작용하는 상태에서 밀봉간극이 감소하면 시일의 돌출현상이 발생하는 임계압력은 보다 가파르게 증가함을 확인하였다. 초기 간섭량에 의한 접촉력으로 부터 유압 실린더의 누설에 관련된 사용 최저 유압을 연계하여 갑섭량이 설계되어야하고, 돌출발생 임계압력으로 부터는 사용 최고유압과 관련하여 간극이 설계되어야 하므로 이에 대한 수치해석적 설계자료를 제시하였다. 특히 시일립부의 접촉면을 나타내는 축방향에 따라서 접촉력 분포는 시일립 선단부와 돌출현상에 따른 상호 복잡한 결과의 중요성을 제시하였다. 이 결과는 윤활해석을 위한 탄성유체윤활 해석시 입력자료로 사용될 수 있어 실제 유막두께 해석 및 유동해석을 통하여 누설량 예측 등에 이용될 수 있는 설게자료이다.

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Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose Geometric Effects on sealing Gap (설계목적을 위한 기계 평면 시일의 해석 제1보:시일링 간극에 대한 기하학적 영향에 관하여)

  • 김청균
    • Tribology and Lubricants
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    • v.6 no.1
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    • pp.89-98
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    • 1990
  • 시일의 접촉면이 경사지고, 정현파형이 존재하며 코닝이 있는 경우에 대한 해석을 하였다. 또한 시일링 간극에 존재하는 유체는 비압축성 점성유체이다. 이러한 요소들을 고려한 레이놀즈 방정식의 일반해를 구하기 위하여 멱급수 근사이론을 이용하여 압력분포를 구하였고, 이 결과를 이용하여 시일의 누설 유동량 및 마찰 토오크를 해석하였다. 계산 결과에 의하면 시일 접촉면의 표면파형이나 코닝에 비하여 경사정도가 시일의 성능에 커다란 영향을 주고 있음을 보여주고 있다.

비접촉 시일의 형상에 관한 누설특성 해석

  • 나병철;전경진;한동철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.176-180
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    • 1997
  • Evaluating an optimum seal design to minimize leakage is concerned in the aspect of flow control. Flow is characterized into five categories according to its leakage path. Effect of geometry and leakage path are evaluated according to variation of sealing geometry. To simulate an oil jet or oil mist type high speed spindle lubrication, the working fluid is regarded as two phases that are mixed flow of oil phase and air phase. Both of the turbulence and the compressible flow model were introduced in CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis. This offers a methodological way of enhancement seal design for high speed spindle.

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Design Effect of Sealing Characteristics of Non-Contact Type Seal for High Speed Spindle (형상설계에 관한 고속주축용 비접촉 시일의 밀봉특성 연구)

  • 나병철;전경진;한동철
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.610-614
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    • 1996
  • Sealing of lubricat-air mixture in the high performance machining conte is one of most the important characteristics to carry out enhanced lubrication. High speed spindle requires non-contact type of sealing mechanism. Evaluating an optimum seal design to minimize leakage is concerned in the aspect of flow control. Effect of geometry and leakage path are evaluated according to variation of sealing geometry, Velocity, pressure, turbulence intensity of profile is calculated to fina more efficient geometry and variables. This offers a methodological way of enhancement seal design for high speed spindle. The working fluid is regarded as two phases that are mixed flow of oil phase and air phase. It is more reasonable to simulate an oil jet or oil mist type high speed spindle lubrication. Turbulence and compressible flow model are used to evaluate a flow characteristic, This paper arranges a geometry of mostly used non-contact type seal and analyzes leakage characteristics to minimize a leakage on the same sealing area.

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Air Jet Effect on Performance Improvement of Non-Contact Type Seals for Oil Mist Lubrication Systems (공기분사가 오일미스트 윤활 시스템용 비접촉 시일의 성능 향상에 미치는 영향)

  • Na, Byeong-Cheol;Jeon, Gyeong-Jin;Han, Dong-Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.24 no.9 s.180
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    • pp.2159-2166
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    • 2000
  • Recently, high performance machining center requires special type of sealing mechanism that prevent a leakage of oil jet or oil mist lubrication system. Sealing of oil-air mixture plays important r oles to have an enhanced lubrication for performance machining center. Current work emphasizes on investigations of the air jet effect on the protective collar type labyrinth seal. To improve sealing capabilities of conventional labyrinth seals, air jet is injected against the leakage flow. In this study, an adapted model is introduced to improve sealing capability of conventional non-contact type seals. It has a combined geometry of a protective collar type and an air jet type. Both of a numerical analysis by CFD (Computational Fluid Dynamics) and experimental measurements are carried out to verify sealing improvement. The sealing effects of the leakage clearance and the air jet magnitude aic studied in various parameters. Gas or liquid has been used as a working fluid for most of nori-contact types seals including the labyrinth seal. However, it is more reasonable to regard two-phase flows because oil mist or oil jet are used for high performance spindle's lubrication. In this study, working fluid is regarded as two phases that are mixed flow of oil and air phase. Both of turbulence and compressible flow model are also introduced in a CFD analysis to represent an isentropic process. Estimation of non-leaking property is determined by amount of pressure drop in the leakage path. Results of pressure drop in the experiment match reasonably to those of the simulation by introducing a flow coefficient. Effect of the sealing improvement is explained as decreasing of leakage clearance by air jetting. Thus, sealing effect is improved by amount of air jetting even though clearance becomes larger

Analysis of Density Distribution for Hydrogen Flow Using Three-dimensional Digital Speckle Tomography (3차원 디지털 스페클 토모그래피를 이용한 수소 유동의 밀도 분포 분석)

  • Ahn, S.S.;Ko, H.S.
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.16 no.3
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 석유 연료 고갈 해결 및 온실 효과 가스 배풀 저감을 위한 방안으로 제시되는 수소는 다양한 에너지 저장체로 사용되어 질 수 있으나 안전성에 대한 연구가 요구되어진다. 따라서, 일반적인 저장 형태인 고압 저장 탱크에서 누출이 되었을 경우 분사되는 수소의 거동에 대한 연구가 이루어져야하며 이를 바탕으로 한 보완책이 제시되어야 한다. 이번 연구에서는 누설 시 확산되는 수소의 밀도를 실제 거동과 유사한 3차원 컴퓨터 영상장으로 합성한 후 ART(algebraic reconstruction technique) 및 MART(multiplicative ART)를 기반으로 한 3차원 디지털 스페클 토모그래피 기법을 개발하여 재건하고 분석하였다.

Design Characteristics of Non-Contact Type Seal for High Speed Spindle (고속주축용 비접촉 시일의 형상설계 연구)

  • 나병철;전경진;한동철
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.56-63
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    • 1997
  • Sealing of lubricant-air mixture in the high performance machining center is one of most the important characteristics to carry out enhanced lubrication. High speed spindle requires non-contact type of sealing mechanism. Evaluating an optimum seal design to minimize leakage is concerned in the aspect of flow control. Effect of geometry and leakage path are evaluated according to variation of sealing geometry. Velocity, pressure, turbulence intensity of profile is calculated to find more efficient geometry and variables. This offers a methodological way of enhancement seal design for high speed spindle. The working fluid is regarded as two phases that are mixed flow of oil phase and air phase. It is more reasonable to simulate an oil jet or oil mist type high speed spindle lubrication. Turbulence and compressible flow model are used to evaluate a flow characteristic. This paper considers a design effect of sealing capability of non- contact type seals for high speed spindle and analyzes leakage characteristics to minimize a leakage 7 on the same sealing area.

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