초록 ▼

파이프게의 안전성과 운전성능에 대한 요구가 날로 커짐에 따라, 내부에 유체가 흐르는 파이프계의 진동특성 및 안정성을 설계 초기 단계에서 예측할 수 있는 해석이론이 요구되고 있다. 특히, 비정상유체가 흐를 경우 파이프계의 진동에 미치는 영향은 클 것으로 예측되나, 이를 해석할 수 있는 해석이론을 물론 모델링 기법에 대한 연구가 아직도 미진한 실정이다. 따라서 유체가 흐르는 파이프계의 진동특성을 해석할 수 있는 기초운동방정식을 유도하고 간단한 파이프계의 해석을 통하여 유동특성이 파이프의 진동 및 안정성이 미치는 영향을 고찰하였다.

파이프게의 안전성과 운전성능에 대한 요구가 날로 커짐에 따라, 내부에 유체가 흐르는 파이프계의 진동특성 및 안정성을 설계 초기 단계에서 예측할 수 있는 해석이론이 요구되고 있다. 특히, 비정상유체가 흐를 경우 파이프계의 진동에 미치는 영향은 클 것으로 예측되나, 이를 해석할 수 있는 해석이론을 물론 모델링 기법에 대한 연구가 아직도 미진한 실정이다. 따라서 유체가 흐르는 파이프계의 진동특성을 해석할 수 있는 기초운동방정식을 유도하고 간단한 파이프계의 해석을 통하여 유동특성이 파이프의 진동 및 안정성이 미치는 영향을 고찰하였다. 이 해석을 기초로 하여 실제 파이프계에도 적용할 수 있도록 동적연속체모델링 기법을 정립하였다. 또한, 개발된 해석 방법에 의하여 파이프계를 해석 함으로써 유동특성과 파이프의 진동특성이 연계되어 일어나는 현상을 해석할 수 있었다. 이와 같은 동적연속체 모델링 기법이 정립됨으로써, 좀더 형상이 복잡한 실제 파이프계도 해석할 수 있는 해석기법을 정립할 수 있었다.

Abstract ▼

The ever increasing safety and operability requirement for piping system have given rise to neccessity of theory applicable to analyze vibrations and stability of piping at initial design phase. It is expected that the vibrations of pipe due to internal unsteady flow are greater than due to interna

The ever increasing safety and operability requirement for piping system have given rise to neccessity of theory applicable to analyze vibrations and stability of piping at initial design phase. It is expected that the vibrations of pipe due to internal unsteady flow are greater than due to internal steady flow. However, the study of analytical method to estimate dynamic behavior of pipe with unsteady flow have not been completed yet. Governing equations are derived, which can be applied to analyze the dynamic behavior of piping system with unsteady flow. Stability and dynamic responses are investigated in simple piping system. In order to analyze: the real piping system, dynamic continuum modelling is completed. By analyzing piping system with the developed dynamic continuum modelling. It is found that the interactions between pipe motion and flow occur. The present theory developed in this study is shown to be also applicable to the vibration analysis of multi-spanned piping system.

목차 Contents

• 1. 서론...6
• 2. 파이프계의 운동방정식...8
• 2-1. 파이프계의 모델링...8
• 2-2. 유체의 속도와 가속도...8
• 2-3. 파이프 Element의 평형방정식...9
• 2-4. 유체의 Momentum Equation...10
• 2-5. 유체의 Continuity Equation...11
• 2-6. 유체의 Energy Equation...12
• 2-7. 비정상 유동을 포함한 파이프계의 지배방정식...13
• 3. 안정성 및 동특성해석...15
• 3-1. 무차원 변수의 지배방정식...15
• 3-2. 안정성 해석...19
• 3-3. 응답곡선...22
• 4. 파이프계의 동적연속체 모델링...23
• 4-1. 유한요소 모델링...23
• 4-2. 동적연속체 모델링...26
• 4-3. 동적 응답해석...26
• 5. 결론...29
• 참고문헌...31
• 그림...33
• 논문발표실적...58