• Title/Summary/Keyword: 유동유발 진동

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Screening Method for Flow-induced Vibration of Piping Systems for APR1400 Comprehensive Vibration Assessment Program (APR1400 종합진동평가를 위한 배관시스템의 유동유발진동 간이평가)

  • Ko, Do-Young;Kim, Dong-Hak
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.25 no.9
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    • pp.599-605
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    • 2015
  • The revised U.S. Nuclear Regulatory Commission(NRC), Regulatory Guide(RG) 1.20, rev.3 requires the evaluation of the potential adverse effects from pressure fluctuations and vibrations on piping and components for the reactor coolant, steam, feedwater, and condensate systems. Detailed vibration analyses for the systems attached to the steam generator are very difficult, because these piping systems are very complicated. This paper suggests a screening method for the flow-induced vibration of acoustic resonances and pump-induced vibration of the piping systems attached to the steam generator in order to conduct the APR1400 comprehensive vibration assessment program. This paper seeks to address the areas such as potential vibration sources, and methods to prevent the occurrence of acoustic resonances and pump-induced vibration of piping systems attached to the steam generator, for conducting the APR1400 comprehensive vibration assessment program. The screening method in this paper will be used to estimate the flow-induced vibration of the piping systems attached to the steam generator for the APR1400.

크라이오 펌프 및 G-M 극저온 냉동기의 진동 저감을 위한 부품 설계 변경 및 해석에 따른 연구

  • Lee, Jae-Yong;Lee, Dong-Ju;Han, Myeong-Hui;Lee, Dae-Hui;Han, Min-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2015
  • G-M극저온냉동기의 구동으로 인해 발생되는 크라이오 펌프의 진동 저감을 위해 각 요소에 해당하는 부품의 소재 및 모델 변경으로 설계에 반영하고자 한다. G-M극저온냉동기는 헬륨냉매를 사용하여 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 구성되는 냉동사이클을 구성하는데, 구조적 특성상 내부 왕복기의 운동과 고저압변환에 따른 압력차이가 냉동기의 진동을 유발하므로 진공성능에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 헬륨냉매의 고압 유동에 따른 관로 압력증가로 인한 유동소음이 발생하는데, 이로 인한 소음을 줄이기 위해 관로의 최적화 설계/방진구조반영(DAMPER)으로 진동 안정화(Vibration Stabilization)설계를 수행 하고자 하며, 이에 따른 최적화 연구을 수행하고자 한다. 일차적으로, 기존 시스템의 진동측정을 통해 진동의 가진원을 밝히고 진동 전달경로를 파악하고자한다. 진동 가진원의 가진 최소화, 진동전달경로의 전달률 최소화, 고압유동에 따른 관로 설계 최적화를 진동해석, 탄성체 동역학해석, 그리고 유동해석을 통해 진동 및 소음의 최소화 방안을 도출하고자 한다. 해석결과를 토대로 진동가진원의 최소화를 위한 제품설계변경과 진동전달경로에 대한 방진을 위한 dmper 적용(전달률 최소화) 및 유동소음 최소화를 위한 damper나 관로 최적화 설계를 수행한다. 상기 기존시스템 측정/분석, CAE해석을 통한 진동/소음의 최적화방안도출 및 실제품 적용기술은 저진동 크라이오펌프 개발을 위한 기반 기술 확립에 크게 기여할것이며, 향후 크라이오펌프 고도화 및 최신 기술 제품 개발에 큰 기여가 기대된다.

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Dynamic Characteristics of Nuclear Fuel Tube with $6{\times}6$ Spacer Grids ($6{\times}6$ 지지격자로 지지된 핵연료봉 튜브의 진동특성)

  • Moon, Hyo-Ik;Rhee, Hui-Nam;Jang, Young-Ki;Lee, Seung-Tae;Kim, Jae-Ik;Park, Nam-Gyu
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.361-365
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    • 2007
  • 우라늄을 내장한 연료봉은 핵분열이 일어나는 우라늄 펠렛(pellet)을 1차적으로 차폐하는 중요한 구조물이다. 연료봉은 원자로 내에서 유체유발진동에 의해 손상될 수 있으며, 본 연구에서는 유동유발진동 특성을 예측하기 위해 핵연료봉의 동특성 규명을 위한 모드해석을 수행하였다. 핵연료봉의 진동특성을 규명하기 위해 제작한 시험장치를 이용하여 피복관(clad tube)의 진동특성실험과 유한 요소 해석을 수행하였다. 모드시험(Modal Testing)은 현재 상용 핵연료봉(튜브)을 대상으로 수행되었으며, 유한 요소 해석 모델을 개발하여 해석 결과와 시험 결과를 비교 분석하였다.

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Stability Analysis of Piping System Conveying Unsteady Flow (비정상 유동을 포함한 파이프계의 안정성 해석)

  • 박철희;이우식;홍성철;김태룡
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1512-1521
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    • 1991
  • 본 연구에서는 유속과 압력등이 시간과 위치의 함수로 표현되는 비정상 유체 가 흐를 때 그 유동 특성이 파이프계에 미치는 영향을 고찰하기 위해 비정상 유동을 포함한 파이프계의 운동방정식을 유도하고 유동 변수가 파이프계의 안정성에 미치는 영향을 연구하였다.

The CFD Analysis for the Fatigue Life Evaluation of HRSG Structure (배열회수 보일러 구조물의 피로수명 평가를 위한 유동해석)

  • Kim, Jinbeom;Kim, Chulho
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.29 no.3
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    • pp.7-17
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    • 2020
  • Heat recovery steam generator(HRSG) generate steam using the high-temperature exhaust energy of gas turbines. Structures of HRSG are damaged by flow induced vibration of flue gas in some cases. In order to evaluate fatigue life to predict damage to a structure, a vibration analysis caused from flue gas should be used to derive the Power Spectral Density(PSD). However, it is very difficult to experimentally derive the vibrations generated by the exhaust gas form of gas turbines, which is very fast and complex. It was able to establish a way to identify vibration characteristics depending on the location of the structure by using high computing resources, large eddy simulation (LES). Random vibration analysis through these vibration characteristics(PSD) can evaluate the fatigue life of a structure.

Prediction of Strouhal Number of the Triangular Cylinder Bluff Bodies (삼각주형 와 발생체의 스트로우할 수의 예측)

  • 김창호
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.2
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • 와(vortex) 박리는 고형물체가 유동내에서의 유체의 흐름을 방해할 때 발생하는 전 형적인 주기적 진동 현상이다. 본 연구에서는 삼각주형 실린더가 유동내에 유발하는 와 발 리 특성을 가시화 기법, 와에 의해 변조된 초음파의 파워 스펙트럼 및 유동관에서의 진동측 정 등을 통해 연구하였다. 가시화 관찰과 유동측정 실험 결과, 발생 와는 발생체 전면으로부 터 3d와 5d 사이에서 가장 안정성이 유지됨을 발견하였다. 넓은 레이놀즈 수(104≤Re≤106) 의 유동영역에서 액체와 기체원형유동의 측정 실험결과로부터 스트로우할(Strouhal) 수가 와발생체 폭(d)과 형상비(d/D)의 증가함수이며, 삼각주 단면의 높이에 반비례함을 알 수 있 었다. 또한 실험 결과로부터 실린더의 기하학적 치수로 삼각주형 실린더의 스트로우할 수를 예측할 수 있는 경험식을 제시하였다.

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Flow Safety Assessment by CFD Analysis in One-touch Insertion Type Pipe Joint for Refrigerant (CFD 해석을 이용한 냉매용 원터치 삽입식 파이프 조인트의 안전성 평가)

  • Kim Eun-Yonung;Park Dong-sam;Kim, Hong-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2022.10a
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    • pp.303-304
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    • 2022
  • 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV)평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다.

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Flow-induced Vibration of the CE-type Steam Generator Tube (CE형 원전 증기발생기 전열관의 유동유발진동 해석)

  • Ryu, Ki-Wahn;Park, Chi-Yong
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06d
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    • pp.828-833
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    • 2001
  • In this study, an analysis tool to assess the susceptibility of steam generator tubes due to the flow-induced vibration was developed. The fluid-elastic instability analysis of the U-tube bundle for CE-type steam generator was accomplished. The effective mass distribution along the U-tube was obtained to calculate the natural frequency and dynamic mode shape. Finally, stability ratios for selected tubes are obtained.

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