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[국내논문] 갤러킨 유한요소해석법을 이용한 미케니컬 페이스 실의 윤활성능해석
A Lubrication Performance Analysis of Mechanical Face Seals Using Galerkin Finite Element Method 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.25 no.6 = no.189, 2001년, pp.916 - 922  

최병렬 (한양대학교 대학원) ,  이안성 (한국기계연구원) ,  최동훈

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A mechanical face seal is a tribo-element intended to control leakage of working fluid at the interface between a rotating shaft and its housing. Leakage of working fluid decreases drastically as the clearance of the mating seal faces gets smaller. But the very small seal clearance results in an inc...

주제어

#미케니컬 페이스 실   #레이놀즈 방정식   #갤러킨 유한요소법   #코닝   #기울어짐   #윤활성능  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 비접촉식 미케니컬 페이스 시일 의 윤활성능 및 동특성 해석을 위해, 유막 실링- 댐의 다양한 틈새형상 모델링 이 용이 한 Galerkin 유한요소법 (Finite element method)를 이용하여 레이놀즈 윤활 방정식의 정식화를 수행하고자 한다. 여기서, 실링-댐의 형상은 시일의 기울어짐과 반 경방향 코딩을 고려하여 모델링된다.
  • 또한 수치적 교 란법을 이용하여 시일의 축 방향과 각 방향의 강성 계수(Stiffness coefficient)와 감쇠 계수(Damping coefficient)가 계산되고, 코딩과 기울어짐의 영향이 분석된다. 아울러, Narrow seal 가정에 의한 기존의 해석적 결과와의 비교 검토를 수행하고자 한다.

가설 설정

  • 지금까지 미케니컬 페이스 시일의 수치적 윤활 해석에는 유한차분법(Finite difference method)가 널리 사용되어져 왔다.。) 아울러, 시일의 폭이 원주에 비해 아주 작다는 가정 (Narrow seal approximation)하에 레이놀즈 윤활 방정식의 해석 적 해를 구하는 방법이 시일 성능의 매개변수 연구를 위해 자주 사용되었다. Etsion", 은 미케니 컬 페이스 시일의 원주방향 웨이비니스(Waviness)와 반경방향 코닝(Coning)을 고려하여 해석적 해를 구하였고, Etsion 과 Sharoni(5) 그리고 Sharoni 와 Etsion⑹은 시 일의 기울어 짐(Tilt)와 반경방향의 코 닝을 고려하여 각각 Hydrostatic 효과와 Hydrodynamic효과에 따른 시일의 성능해석을 해석 적으로 수행하였다.
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참고문헌 (7)

  1. Ludwig, L. P. And Greiner, H. F., 1978a, 'Designing Mechanical Face Seal for Improved Performance: Part l-Basic Configuration,' Mechanical Engineering, Nov., pp.38-46 

  2. Ludwig, L. P. And Greiner, H. F., 1978b, 'Designing Mechanical Face Seal for Improved Performance: Part 2-Lubrication,' Mechanical Engineering, Dec., pp. 18-23 

  3. Lebeck, A. O., 1991, Principles and Design of Mechanical Face Seals, John Wiley & Sons, Inc 

  4. Etsion, I., 1980, 'The Effect of Combined Coning and Waviness on The Separation Force in Mechanical Face Seals,' Journal Mechanical Engineering Science, Vol. 22, 2, pp. 59-64 

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  5. Etsion, I. and Sharoni, A., 1980, 'Performance of End-Face Seals with Diametral Tilt and Coning-Hydrostatic Effects,' ASLE Trans., Vol. 23, 3, pp. 279-288 

    상세보기 crossref

  6. Sharoni, A. and Etsion, I., 1981, 'Performance of End-Face Seals with Diametral Tilt and Coning-Hydrodynamic Effects,' ASLE Trans., Vol. 24, 1, pp. 61-70 

    상세보기 crossref

  7. Green, I. and Etsion, I., 1983, 'Fluid Film Dynamic Coefficients in Mechanical Face Seals,' ASME Trans. Journal of Lubrication Technology, Vol. 105, 2, pp. 297-302 

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