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고온ㆍ고효율 소형 터보부품 개발

Development of High Efficiency Small Turbo Components

보고서 정보
주관연구기관 한국기계연구원
Korea Institute of Machinery and Materials
연구책임자 조창용
참여연구자 유영수 , 김두현 , 김인수 , 최백규 , 서성문 , 안영근 , 박무룡 , 윤의수 , 최범석 , 최상규 , 이학주 , 황순찬
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2004-09
주관부처 과학기술부
사업 관리 기관 한국기계연구원
Korea Institute of Machinery and Materials
등록번호 TRKO200500002585
DB 구축일자 2013-04-18
키워드 초내열합금.결정립 미세화.베인 펌프.원심 펌프.터보부품.superalloy.grain refinement.vane pump.centrifugal pump.turbo component.

초록

미세결정 주조기술 개발
o 균일하고 미세한 결정립 크기를 가지는 일체형 터빈 로터 및 노즐 시제품 개발
o 낮은 밀도의 미세기공 분율을 갖는 미세 결정립 정밀주조 공정기술 개발
o 기존 공정에 비해 상대적으로 우수한 기계적 특성(상온, 고온 인장 특성)을 갖는 신 정밀주조 공정기술 개발
군수용 복합형 베인펌프의 개발
o 비속도가 작은 원심형 예압 펌프의 설계기술을 확립
o 고속 베인 펌프의 설계기법을 확보
o 군수 적용에 적합한 소형, 경량의 시제품의 제작을 완료
o 부분품 및 복합형 베인

Abstract

Casting technology for grain refinement
Fine grain casting technology has been developed with an aid of vibration treatment of the melt during casting. The effects of vibration(V) and inoculation(I) during casting on the microstructure and tensile properties of nickel-base superalloy CM247LC were

목차 Contents

  • 제 1 장 서론...23
  • 제 1 절 미세결정 주조기술 개발...23
  • 제 2 절 고성능 펌프 개발...25
  • 제 2 장 국내외 기술개발 현황...28
  • 제 1 절 국내 기술 현황...28
  • 제 2 절 국외 기술 현황...29
  • 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...31
  • 제 1 절 미세결정 주조기술 개발...31
  • 1. 실험 방법...31
  • 2. 연구개발 내용 및 결과...34
  • 2.1 접종/진동 처리에 따른 결정립 형상...34
  • 2.2 시효 처리 후 미세조직 변화...38
  • 2.3 CM247LC 합금의 탄화물 분석...39
  • 2.4 미세기공...43
  • 2.5 접종/진동 처리에 따른 인장 특성...47
  • 2.6 760℃ 인장 파단 거동...51
  • 2.7 고온인장 균열 생성 및 성장...52
  • 2.8 일체형 로터 및 노즐의 시제품 제조...63
  • 2.9 저주기 피로수명 및 피로파괴 거동...64
  • 3. 결론...72
  • 제 2 절 군수용 복합형 베인 펌프 개발...75
  • 1. 군수용 복합형 베인 펌프의 수력설계...75
  • 가. 예압 펌프의 설계...75
  • 나. 베인 펌프의 설계...84
  • 2. 군수용 복합형 베인 펌프의 상세설계...93
  • 가. 구성 설계 (Layout Design)...93
  • 나. 상세 설계 (Mechanical Design)...93
  • 다. 소재선정...101
  • 라. 베어링 선정...101
  • 마. 오링 씰 선정 및 오링 홈 설계...101
  • 바. 축계의 로터 다이나믹 해석...110
  • 3. 군수용 복합형 베인 펌프의 시제품 제작...112
  • 가. 예압 펌프 핵심부품 제작...112
  • 나. 케이싱 제작...112
  • 다. 베인 펌프 핵심부품 제작...113
  • 라. 기타 부품의 제작...114
  • 마. 조립...116
  • 4. 군수용 복합형 베인 펌프의 성능시험...120
  • 가. 성능시험 장치 제작...120
  • 나. 요소부품 성능확인 시험...121
  • 다. 군수용 복합형 베인 펌프의 성능시험...123
  • 제 3 절 민수용 고압 베인 펌프의 개발...131
  • 1. 기술개발 최종 목표...131
  • 가. 최종 목표사양...131
  • 나. 베인 펌프 특징...131
  • 다. 목표 달성도...132
  • 라. 개발 조직...134
  • 마. 업무 분장...134
  • 바. 최종 목표 변경...135
  • 2. 민수용 고압 베인 펌프의 시제품 제작...137
  • 가. 설계입력서...137
  • 나. 설계 유효성 확인...137
  • 다. 설계 검토 보고서...138
  • 라. 설계검증 보고서...139
  • 마. 공정 순서...140
  • 바. 제작도면...141
  • 3. 민수용 고압 베인 펌프의 성능시험 및 분석...148
  • 가. 성능시험 장치...148
  • 나. 로터 파괴시험...151
  • 다. 수력 성능시험...152
  • 라. 내구성 시험...153
  • 마. 시험 분석...157
  • 4. 양산 준비...157
  • 가. 성능 향상을 위한 문제점 분석...157
  • 나. 양산 준비...158
  • 다. 인트라 베인펌프의 양산 체계 구축...161
  • 라. 수요시장 조사...162
  • 마. 인트라 기술의 타제품 적용 가능 여부 조사...162
  • 5. 결론...162
  • 제 4 절 민수용 고속 원심펌프의 개발...163
  • 1. 민수용 고속 원심펌프의 설계 기본 이론...163
  • 가. 펌프의 비속도...163
  • 나. 임펠러 베인의 출구각에 따른 양정의 특성변화...164
  • 다. Barske 임펠러...164
  • 라. Circular volute 의 치수 결정...167
  • 마. 설계 기본이론 요약...168
  • 2. 민수용 고속 원심펌프의 설계...168
  • 가. 펌프부 수력설계...168
  • 나. 펌프 케이싱의 설계...169
  • 다. 펌프부 구조...172
  • 라. 기계부의 설계 data 검토...173
  • 3. 증속기어의 설계...174
  • 가. 증속기어 설계...174
  • 나. 구조 및 제작...175
  • 4. 회전축의 동특성 해석...178
  • 5. 미케니컬 씰의 설계...181
  • 6. 민수용 고속 원심펌프의 시제품 제작 및 성능 평가...183
  • 가. 시제품제작...183
  • 나. 신뢰성 기반 설계...185
  • 다. 신뢰성 test...188
  • 라. 성능 시험 및 결과...190
  • 7. 민수용 고속 원심펌프 도면...194
  • 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...207
  • 제 1 절 목표 달성도...207
  • 제 2 절 관련분야에의 기여도...212
  • 제 5 장 연구개발 결과의 활용 계획...214
  • 제 1 절 미세결정 주조기술 개발...214
  • 제 2 절 고성능 펌프 개발...214
  • 제 6 장 참고문헌...216
  • 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서...219

연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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