초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 기존 유체정압베어링 및 회전체-유체베어링 시스템 해석의 한계점 극복을 위해 유막의 지배방정식인 Reynolds 방정식과 관로지배방정식인 Hagen-Poiseuille 방정식을 연성하여 외부가압 조건의 유체정압베어링을 해석할 수있도록 선형 유한요소방정식을 개발하였음.
외부가압 조건과 탄성윤활을 고려한 회전체-유체베어링 시스템의 동적거동 해석과 안정성 해석 기술을 개발하여 이를 통해 회전체-유체베어링의 동적거동을 고려한 최적설계 및 최적운전 조건을 도출하는 연구를 진행하였음.

□ 연구

□ 연구개요
본 연구에서는 기존 유체정압베어링 및 회전체-유체베어링 시스템 해석의 한계점 극복을 위해 유막의 지배방정식인 Reynolds 방정식과 관로지배방정식인 Hagen-Poiseuille 방정식을 연성하여 외부가압 조건의 유체정압베어링을 해석할 수있도록 선형 유한요소방정식을 개발하였음.
외부가압 조건과 탄성윤활을 고려한 회전체-유체베어링 시스템의 동적거동 해석과 안정성 해석 기술을 개발하여 이를 통해 회전체-유체베어링의 동적거동을 고려한 최적설계 및 최적운전 조건을 도출하는 연구를 진행하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
Timoshenko beam 이론과 유한요소법을 이용한 축의 굽힘을 고려한 회전체-유체베어링 시스템의 동적거동 해석 기술을 개발하였음.
회전속도가 저속이거나 회전체에 가해지는 외력이 큰 경우에 발생하는 접촉을 고려하기 위해 접촉력 수식을 조사하였고, 본 연구에 적합한 수식을 해석 기술에 적용하였음.
다양한 회전속도에서 표면거칠기와 축의 굽힘을 고려한 회전체의 동적거동을 해석할 수 있는 기술을 개발하였음.
Reynolds 방정식과 오리피스 유입유량식 방정식 및 Hagen-Poiseuille 방정식을 연성하여 선형지배방정식을 유도하였음.
유한요소법과 유도된 선형 지배방정식을 통하여 유체정압베어링 정특성을 해석 할 수 있는 기술을 개발하였음.
외부가압 조건에서의 유체정압베어링 해석 결과를 통하여 오리피스 손실과 관로 손실에 따른 정압베어링의 정특성을 분석하였음.
섭동법을 적용한 유한요소방정식을 유도 및 해석하여 외부가압 조건을 고려한 유체 정압베어링의 동특성을 분석하였음.
임계질량 및 임계주파수 해석을 통해 유체정압베어링 시스템의 안정성을 분석하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구에서 개발한 유체정압베어링과 회전체-유체베어링 해석 기술은 원자력 발전소 냉각재 펌프, 발전소 가스터빈과 발전기 등에 적용되는 기반 요소 기술로써 향후 그 사용 범위가 더욱 증가할 것으로 사료됨.
본 연구에서 개발한 회전체-유체베어링 해석 기술은 압축기를 사용하는 대부분의 가전기기 등에 적용할 수 있으며 동적거동 예측을 통해 시스템의 안정성, 성능 및 기대수명 향상의 기대효과를 가짐.
본 연구의 결과로 개발된 프로그램은 국내 유체베어링과 회전체-유체베어링 관련 기업 및 연구소에 기술 이전 시 해당 기업 및 연구소의 해석 및 설계 기술력의 발전에 기여 할 뿐만 아니라, 관련 해석 및 설계 기술의 국산화를 통해 국가 기술경쟁력의 향상까지 기여할 것으로 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 ... 5
• 2) 2차년도 ... 6
• 3) 3차년도 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 1) 연구개발성과의 활용분야 ... 11
• 2) 활용방안 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 12
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 19