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문제 정의
- API 밸브의 유류의 이송에 따라 수시로 API 밸브를 개폐해야 하는데, API 밸브 기밀 불량으로 인한 유류의 누출, 유류의 유속 및 와류에 의한 밸브 오링 이탈, 유류 접촉에 따른 화학적 소재 변형 등으로 인해 API 밸브 기밀성에 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 API 밸브의 오링 이탈을 방지하고 접촉폭 및 접촉압력을 높일 수 있는 오링 장착부 설계를 통해 API 밸브의 기밀성 특성을 확인하였다.
- 본 연구에서는 하부적하용 API 밸브 오링의 유한요소해석을 통해 접촉압력과 기밀성 특성에 대해 논의하였다. 시트부 홈의 형상을 변경함으로써 홈 내에서 발생하는 오링 변형 형상의 구조적인 안정성을 도출하였고, 접촉압력값 및 접촉폭을 높여 기밀성을 향상시킬 수 있었다.
가설 설정
- API 밸브 기밀에 있어서 가장 중요한 접촉 부위는 오링과 로드부 사이의 접촉이며, 접촉폭이 넓고, 접촉압력이 클수록 기밀성은 높다. 그리고 압착력에 의해 발생하는 오링의 변형 형상은 오링의 작동 손상 및 내구성과 연관되어 지므로 변형시 대칭 형상을 유지하는 것이 구조적으로 안정적일 것이다. 따라서 본 연구에서는 압착시 오링의 변형이 대칭 형상이 되도록 오링을 삽입하는 홈의 설계를 변경하여 model-2를 생성하고 유한요소해석을 수행하였으며, 이때 변형 형상 및 접촉압력분포는 Fig.
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