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터보 펌프 고압 후로팅 링 실의 누설량 및 회전체 동역학적 특성 해석
Leakage and Rotordynamic Analysis of High Pressure Floating Ring Seal in Turbo Pump 원문보기

유체기계저널 = Journal of fluid machinery, v.4 no.3 = no.12, 2001년, pp.29 - 38  

하태웅 (경원대학교 건축설비 기계공학부) ,  이용복 (KIST Tribology 연구센터) ,  김창호 (KIST Tribology 연구센터)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

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 th...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 후로팅 링 실의 고정위치, 누설량, 및 동특성계수를 예측하기 위하여는 편심 된 환상 평실의 해석기법을 사용할 수 있다. 연구에서는 Fig. 4에 나타낸 매끈한 면을 갖는 편심된 후로팅 링 실에 대하여 Bulk-flow model에 기초한 지배방정식을 유도하고'" Nelson과 Nguyen"'® 의 Fast Fourier Transform 방법을 사용한 수치해석 기법을 사용하여 후로팅 링 실의 고정위치, 누설량, 및 동특성계수를 예측하고자 한다.
  • 세 변수인 R), 阚, U知의 축방향 기울기는 정상상태의 지배방정식에서 정의되어 있으나 원주 방향 기울기는 편심된 실의 물리적 현상을 만족시킬 수 있는 함수로 이 변수들을 가정하고 원주 방향에 대한 편미분을 하여 구하여야 한다. 본 논문에서는 편심 된 실 틈새의 원주방향에 대하여 이 변수들이 연속방정식을 만족하며 2 tt의 주기를 가지므로 Fourier series로 정의하고자 한다. 원주방향 길이를 2N개의 등간격으로 나눈 미소 요소에 대하여 이 변수들은 식 (11) ~(13)과 같이 정의된다.
  • 본 연구에서는 Fig. 2와 같은 후로팅 링 실의 누설량 및 동특성 계수들을 예측하기 위한 해석 기법을 개발함으로써 터보펌프 유닛의 성능해석, 임계속도, 및 안정성 해석을 위한 정보를 제공하고, 후로팅 링 실의 형상 변수에 대한 특성을 파악하고자 한다.
  • 본 절에서는 앞 절에서 유도한 후로팅 링 실의 해석 방법을 사용하여 대상 후로팅 링 실에 대한 고정(lock- up)위치, 누설량, 및 동특성계수 결과를 보이고 후로팅링 실의 형상 변수에 대한 특성을 파악하고자 한다. 대상 연료 펌프의 후로팅 링 실의 형상 및 운전조건 (Fig.

가설 설정

  • 다만 후로팅 링 내면의 표면 마찰계수(云)와 로터의 표면 마찰계수 (/, )는 Moody의 마찰계수 식을 사용했으며, 로터의 중심이 후로팅 링의 중심에서 벗어나 있으므로 틈새 깊이(H)는 식 (9)와 같이 0의 함수로 정의된다. 때후로팅 링은 회전하지 않는 것으로 가정한다.
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