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[국내논문] 최적화 설계를 통한 혼합가스 성능시험용 고온 고압 용기의 제작
Manufacture of High-temperature High-pressure Vessel for Mixed Gas Performance Test via Optimized Design 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.18 no.11, 2019년, pp.83 - 88  

구현곤 (한화디펜스 종합연구소) ,  류형민 (한화디펜스 종합연구소) ,  안재웅 (한화디펜스 종합연구소) ,  배영관 (한화디펜스 종합연구소) ,  김진희 (국방과학연구소)

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In this study, the high-temperature high-pressure vessel was successfully manufactured, which can be used to store pressurized air and to increase the temperature for the mix performance test of high-temperature high-pressure air with coolant (e.g., water). In this research, static structure analysi...

Keyword

#최적화 설계   #고온 고압 용기   #열전달 해석   #정적 구조 해석   #수압시험  

AI 본문요약
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문제 정의

  •  본 연구에서는 혼합가스 성능시험에 사용할 수 있는 고온 고압 용기의 제작을 목표로 가장 오래된 사용 경험으로 인해 높은 기술적 안정성을 제공하는 금속 재질의 고온 고압 용기를 제작하고자 한다. 금속 재질의 고온 고압 용기는 단일 금속으로 제작되어 설계, 제작 및 검사 방법이 단순하고 검사과정에서 결함을 비교적 쉽게 발견 할 수 있어 용기의 결함을 사용 전에 확인 및 예방 할 수 있는 장점이 있다.
  • 본 연구에서는 고온 고압의 발사체 사출가스와 냉각제의 적정한 혼합 비율을 찾아내기 위한 혼합가스 성능시험에 사용되는 고온 고압 압력 용기의 설계, 제작 및 안전성 평가를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
혼합가스를 이용해 사출 가스의 온도와 압력을 조절할 때의 장점은 무엇인가? 혼합가스란 고온 고압으로 분사되는 발사체의, 사출 가스에 냉각제(물 또는 에탄올 등의 혼합물)를 분사하여 기체, 액체, 수증기의 다양한 형태의 상이 혼합된 상태를 말한다. 혼합가스를 이용해 사출 가스의 온도와 압력을 조절하면, 육지와 함상, 수중에서 발사체의 사출 에너지를 가변 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 혼합가스의 연구에서 가스와 냉각제의 적정한 혼합 비율을 찾아내기 위한 혼합가스 성능시험에는 고온 고압의 압축공기를 생산 및 저장 할 수 있는 압력 용기가 필요하다.
혼합가스란? 혼합가스란 고온 고압으로 분사되는 발사체의, 사출 가스에 냉각제(물 또는 에탄올 등의 혼합물)를 분사하여 기체, 액체, 수증기의 다양한 형태의 상이 혼합된 상태를 말한다. 혼합가스를 이용해 사출 가스의 온도와 압력을 조절하면, 육지와 함상, 수중에서 발사체의 사출 에너지를 가변 할 수 있는 장점이 있다.
실험에서 유한 요소 해석의 결과가 보여주는 최대응력은 왜 변화하는가? 이는 용기의 두께가 두꺼워 질수록 내부에 작용하는 열응력이 증가되기 때문인 것으로 판단된다. 이러한 결과는 ASME BPVC code를 이용하여 설계한 용기 두께 117.
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참고문헌 (4)

  1. Kim, Y. K., "Comparison of Safety and Light Weight through Design and Finite Element Analysis of Netting Analysis of Pressure Vessels by Type of CNG," A Thesis for a Masterate, Pusan National University, Republic of Korea, 2017. 

  2. The American Society of Mechanical Engineers, "BPVC Section VIII - Rule for Construction of Pressure Vesseles," ASME, Vol. 1 UG-99, pp. 75-76, 2017. 

  3. The American Society of Mechanical Engineers, "BPVC Section VII - Recommended Guideline for the Care of Power Boiler," ASME, Part D-Metric, pp. 86-89, 2017. 

  4. Korea Gas Safety, "Facility/Technical/Inspection Code for Manufacture of Storage Tanks and Pressure Vessels for High-pressure Gases," KGS AC111, pp. 75-76, 2017. 

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