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공압 레귤레이터의 공급시 압력강하 특성 및 제어방법
Pressure Drop Characteristics and Control Method of Pneumatic Regulator for Gas Supply 원문보기

한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집, 2009 Nov. 19, 2009년, pp.347 - 352  

조남경 (한국항공우주연구원 추진제어팀) ,  정용갑 (한국항공우주연구원 추진제어팀) ,  남중원 (한국항공우주연구원 발사대개발팀) ,  조인현 (한국항공우주연구원 추진제어팀)

초록
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공압시스템은 지상설비 및 발사체 공급시스템에 광범위하게 활용되고 있다. 공압시스템의 목적은 수요처에서 요구되는 유량 및 압력을 요구조건에 맞게 공급하는 것이다. 발사체 관련 가스공급은 타 분야 가스공급과는 달리 대유량의 가스공급이 일반적으로 요구되며, 이때 공급압력이 감소되어 유량을 공급하는 동안 요구되는 압력을 만족시키지 못하는 현상이 흔히 발생한다. 공급시 압력감소는 레귤레이터의 특성과 직접적으로 연관되어 있다. 본 논문은 대유량 가스공급시 공급압력 감소와 관련된 레귤레이터의 특성을 제어이론의 측면에서 검토하였고 이를 개선시킬 수 있는 방법을 이론적으로 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Pneumatic system is widely applied to ground facility and launcher on-board system. The main requirements of pneumatic system is to meet pressure and flow requirements of gas consumers. For launcher related applications, different from other applications, very high flow is required which can leads t...

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문제 정의

  • 이를 통해 압력강하에 영향을 미치는 요인과 개선방안을 제시하였다. 또한 돔압력 구동방식 (dome-loaded) 및 파이롯 구동방식(pilot operated) 레귤레이터 적용시 압력강하가 개선되는 원인을 이론적으로 제시하였다.
  • 또한 돔압력 구동방식(dome-loaded) 및 파이롯 구동방식(pilot operated) 레귤레이터 적용시 직동식 레귤레이터보다 압력강하 특성이 개선되는 원인을 이론적으로 제시하였다.
  • 본 연구에서는 기본적인 직동식(스프링식) 레귤레이터의 특성에 따른 고유량 공급시의 제어 압력 강하특성에 대하여 고찰하였다. 레귤레이터의 압력강하 특성은 제어압력 변화에 따른 레귤레이터 주밸브의 응답특성으로 설명될 수 있었다.
  • 앞에서 주어진 압력강하량(ΔPR)에 대한 밸브개방량(ΔX)으로 정의되는 민감도(S) 차원에 국한하여 고찰하였다.
  • 본 연구에서는 기본적인 직동식(스프링 식) 레귤레이터의 고유량 공급시 제어압력 강하특성에 대하여 비례제어방식 제어 민감도 측면에서 분석하였다. 이를 통해 레귤레이터의 압력강하에 영향을 미치는 요인과 개선방안을 제시하였다.
  • 레귤레이터의 압력강하 특성은 제어압력 변화에 따른 레귤레이터 주밸브의 응답특성으로 설명될 수 있었다. 이를 통해 압력강하에 영향을 미치는 요인과 개선방안을 제시하였다. 또한 돔압력 구동방식 (dome-loaded) 및 파이롯 구동방식(pilot operated) 레귤레이터 적용시 압력강하가 개선되는 원인을 이론적으로 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지상 공압설비의 압력은 일반적으로 어떻게 공급되는가? 일반적으로 지상 공압설비는 레귤레이터를 이용하여 요구압력으로 감압하여 공급한다. Fig.
공압시스템의 목적은? 공압시스템은 지상설비 및 발사체 공급시스템에 광범위하게 활용되고 있다. 공압시스템의 목적은 수요처에서 요구되는 유량 및 압력을 요구조건에 맞게 공급하는 것이다. 발사체 관련 가스공급은 타 분야 가스공급과는 달리 대유량의 가스공급이 일반적으로 요구되며, 이때 공급압력이 감소되어 유량을 공급하는 동안 요구되는 압력을 만족시키지 못하는 현상이 흔히 발생한다.
레귤레이터의 경우 실제로 필요유랑 공급시 요구압력을 만족시키지 못하는 이유는? 마찰을 무시한 이상적인 경우를 생각하면 레귤레이터는 설정압력을 유지하면서 필요한 유량을 공급할 수 있어야 한다. 그러나 실제로는 스프링이나 다이어프램 등 부품의 고유특성 때문에 필요유량 공급시 요구압력을 만족시키지 못하게 된다.
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