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회전기계의 신뢰성 보장을 위한 로터다이나믹 해석절차 원문보기

유체기계저널 = Journal of fluid machinery, v.10 no.5 = no.44, 2007년, pp.64 - 73  

김병옥 (한국기계연구원 e-엔지니어링연구센터 회전기계팀) ,  이안성 (한국기계연구원 e-엔지니어링연구센터 회전기계팀) ,  이동환 (한국기계연구원 e-엔지니어링연구센터 회전기계팀) ,  김영철 (한국기계연구원 e-엔지니어링연구센터 회전기계팀)

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문제 정의

  • 회전기계의 가동율, 생산성, 그리고 신뢰성 향상을 위해서는 생산단계부터 세밀한로터다이나믹 설계해석 절차가 필수적으로 요구되며, 설비를 도입하더라도 제원결정을 비롯한 도입단계부터 설비의 안정성과 신뢰성확보를 위해 설계 감리차원의 로터다이나믹 설계해석 절차가 필수적으로 요구된다. 따라서, 본 글에서는 회전기계의 운전 신뢰성 보장을 위한 로터다이나믹 설계절차의 주요내용을 소개하고자 한다. 여기서 검토되는 내용은 일반 산업용 회전기계 설비 뿐만 아니라 고성능 터보기계를 비롯하여 기타 회전 기계에 적용될 수 있으며, API standard®'3'®, 기존문헌 (136, 7, 8, 9) 등을 참고하여 회전기계 제작자, 설비 도입자, 현장 기술자 등에게 로터다이나믹 설계해석 절차에 대한 이해의 폭을 넓히고 활용의 계기를 마련하고자 한다.
  • 비틀림 위험속도 해석은 비틀림 고유진동수를 산출하여 가진력과의 분리여유를 검토함으로써, 커플링 및 로터의 비틀림 파단을 방지하기 위한 것이다. Fig.
  • 따라서, 본 글에서는 회전기계의 운전 신뢰성 보장을 위한 로터다이나믹 설계절차의 주요내용을 소개하고자 한다. 여기서 검토되는 내용은 일반 산업용 회전기계 설비 뿐만 아니라 고성능 터보기계를 비롯하여 기타 회전 기계에 적용될 수 있으며, API standard®'3'®, 기존문헌 (136, 7, 8, 9) 등을 참고하여 회전기계 제작자, 설비 도입자, 현장 기술자 등에게 로터다이나믹 설계해석 절차에 대한 이해의 폭을 넓히고 활용의 계기를 마련하고자 한다.
  • 이것은 시스템의 실제적인 감쇠를 고려하여 불균형 진동응답 해석을 수행 함으로써 알 수 있다. 해석의 주된 목적은 정격속도가 위험속도와 적절히 분리되었는지, 규정된 진동 레벨을 초과하는지, 케이싱과의 러빙 (rubbing)이 발생하는지를 예측 . 검토하는 것이다.
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참고문헌 (9)

  1. 이안성, 1998, '핵심 회전설비의 신뢰성 보장을 위한 로터다이나믹 설계감리', 한국소음진동공학회지, 제8권, 제5호, pp. 775-783 

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  2. API Standard 610, 2004, 'Centrifugal pumps for petroleum, Petrochemical and natural gas indutries' 

  3. API Standard 617, 2002, 'Axial and centrifugal compressors and expander-compressor for petroleum, chemical and gas industry services' 

  4. API Standard 684, 2005, 'Rotordynamic tutorial lateral critical speeds, unbalance response, stability, train torsionals, and rotor balancing' 

  5. 하현철, 2003, '유체 윤활 베어링,' 제13권, 제3호, pp. 184-195 

  6. Leopard, A. J., 1997, 'Principles of fliud film bearing design and applications', Proceedings of 6th Turbomachinery Symposium Gas Turbine Laboratories, pp. 207-230 

  7. Rao, J. S., 1996, 'Rotor dynamcis ', 3rd edition, New age international publishers 

  8. Chen, W. J., and Gunter, E. J., 2005, 'Introduction to dynamics of rotor-bearing systems', Eigen Technologies 

  9. Lalanne, M., and Ferraris, G, 1998, 'Rotor-dynamics prediction in engineering', 2nd edition, John wiley and sons 

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