연성해석을 통한 수문 공진회피의 관한 연구

이보람; 윤태종; 오원빈; 이충우; 김학형; 정영재; 김일수

doi:10.3795/KSME-A.2021.45.3.223

주제분류

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저널정보

대한기계학회
대한기계학회 논문집 A권 학술저널
대한기계학회논문집 A권 제45권 제3호(통권 제426호)
2021.3 223 - 230 (8page)
DOI : 10.3795/KSME-A.2021.45.3.223

저자정보

이보람 (목포대학교)
윤태종 (목포대학교)
오원빈 (목포대학교)
이충우 (목포대학교)
김학형 (전남테크노파크)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

연성해석을 통한 수문 공진회피의 관한 연구

이보람 , 윤태종 , 오원빈 외 4명 대한기계학회 논문집 A권 2021.03 학술저널

2020

연성해석을 통한 수문 공진회피의 관한 연구

이보람 , 윤태종 , 오원빈 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2020.08 학술대회자료

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수문에 내장되어 있는 축류펌프에서 발생하는 진동은 펌프의 마모 및 소음 발생의 주요 원인이며 구조물의 수명에 영향을 줄 수 있다. 플랩게이트는 문비가 상승, 하강되는 구조로 수위가 높은 경우 방출량이 증가하여 게이트 후류에서 발생된 와류에 의한 진동이 발생한다. 와류로 발생된 일정주기의 진동은 수문을 가진시키는 가진 주파수이다. 플랩게이트의 고유 진동주파수와 고유모드를 찾기 위해 모드해석을 수행하여 6차까지의 고유진동수와 모드형상을 확인하였다. 본 연구에서는 유체-구조해석에서 발생하는 구조물 거동을 분석하고 진동해석을 통한 변형 및 응력을 최소화하여 펌프일체형수문의 수명을 연장하고, 안전성을 검증하고자 하였다.

Vibrations generated by the axial flow pump in a floodgate are the main cause of wear and noise in the pump; these may affect the service life of the structure. The structure of the flap gate results in a gate ratio that increases and decreases continuously . When the water level is high, the amount of discharge increases, and vibrations are induced by the eddy currents generated in the gate wake. The constant periodic vibration generated by these vortices acts as the excitation frequency of the floodgate. Mode analyses were conducted to determine the natural vibration frequency and the natural mode of the flap gate; natural frequencies and mode shapes up to the 6th order were confirmed. This study attempted to extend the life of pump-integrated floodgates and verify their safety by analyzing their structural behaviors using fluid-structure interaction analyses and minimizing their deformation and stress through vibration analyses.

#CFD(전산유체역학) #Axial Pump(축류 펌프) #FSI(유동 구조 연성) #Vibration(진동)