지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박상신
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수36
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
편심된 회전자(로터)의 회전운동으로 인해 피스톤이 실린더 내면을 따라 냉매를 압축하는 방식인 로터리 압축기는 압축 효율이 우수하여 에어컨, 세탁기 등의 고성능의 압축을 요하는 냉동-냉장 사이클에 사용되는 핵심 부품이다. 피스톤의 선형 왕복운동 대신에 실린더 내 회전자가 회전하면서 운전되기 때문에 진동 및 소음이 크지만 부품수가 적고 생산 비용이 싸다는 장점을 가지고 있어 오랜기간동안 로터리 압축기의 연구가 진행되어왔다.
일반적으로 로터리 압축기는 고압의 냉매 구역과 저압의 냉매 구역 사이를 막아주는 역할을 하는 베인과 실린더 내면을 따라 회전축에 의해 선회운동을 하며 실질적으로 냉매를 압축시키는 역할을 하는 롤러는 서로 결합되지 않은 상태로 작동한다. 일반적으로 베인은 스프링과 함께 결합되어 작동 시 발생하는 원심력을 스프링 복원력으로 최소한으로 줄여왔다. 하지만 이러한 구조의 압축기는 고속 운전시 점핑(Jumping)현상이 발생하게 된다. 이는 베인과 롤러 사이의 틈새가 발생하는 현상으로 베인이 롤러의 면에서부터 점프하는 현상으로 일컫는다. 이는 압축실의 고압 냉매가 저압 냉매 구역으로 누설이 되고 베인과 롤러 면의 충돌로 진동 및 소음을 일으켜 압축기 효율의 떨어트리는 결정적인 원인이 되었다. 이에 따라 베인의 점핑 현상을 줄이기 위해 다양한 롤러와 베인의 형상 설계에 대한 연구가 이뤄졌다.
그중 본 연구의 주제인 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기가 개발되고 연구되었다. 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기는 베인과 롤러가 힌지 조인트로 연결된 구조이다. 롤러는 실린더 벽을 따라 선회 운동을 하며 베인은 롤러를 따라 직선왕복운동을 한다. 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기에서의 롤러와 베인은 힌지 조인트로 결합되어 움직이기 때문에 점핑현상이 일어나지 않아 고속 운전이 가능하다. 하지만 전엔 받지 않던 힌지 조인트에서 발생되는 반력을 받게 되었다. 이로 인해 기존의 로터리 압축기의 움직임과는 전혀 다른 움직임과 윤활 특성을 가지게 되었다. 압축기의 거동을 파악하는 것은 압축기의 효율을 개선시킬 수 있는 방안을 제시할 수 있기 때문에 필수적이다.
따라서 본 연구에서는 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기 운행시 다물체 동역학적 구조로 인해 발생하는 부품들 사이의 반력과 부품들 사이에 존재하는 모든 윤활면이 서로 연동 될 수 있도록 정의하여 압축기의 동적 거동에 관한 연구가 진행되었다.
일반적으로 로터리 압축기는 고압의 냉매 구역과 저압의 냉매 구역 사이를 막아주는 역할을 하는 베인과 실린더 내면을 따라 회전축에 의해 선회운동을 하며 실질적으로 냉매를 압축시키는 역할을 하는 롤러는 서로 결합되지 않은 상태로 작동한다. 일반적으로 베인은 스프링과 함께 결합되어 작동 시 발생하는 원심력을 스프링 복원력으로 최소한으로 줄여왔다. 하지만 이러한 구조의 압축기는 고속 운전시 점핑(Jumping)현상이 발생하게 된다. 이는 베인과 롤러 사이의 틈새가 발생하는 현상으로 베인이 롤러의 면에서부터 점프하는 현상으로 일컫는다. 이는 압축실의 고압 냉매가 저압 냉매 구역으로 누설이 되고 베인과 롤러 면의 충돌로 진동 및 소음을 일으켜 압축기 효율의 떨어트리는 결정적인 원인이 되었다. 이에 따라 베인의 점핑 현상을 줄이기 위해 다양한 롤러와 베인의 형상 설계에 대한 연구가 이뤄졌다.
그중 본 연구의 주제인 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기가 개발되고 연구되었다. 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기는 베인과 롤러가 힌지 조인트로 연결된 구조이다. 롤러는 실린더 벽을 따라 선회 운동을 하며 베인은 롤러를 따라 직선왕복운동을 한다. 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기에서의 롤러와 베인은 힌지 조인트로 결합되어 움직이기 때문에 점핑현상이 일어나지 않아 고속 운전이 가능하다. 하지만 전엔 받지 않던 힌지 조인트에서 발생되는 반력을 받게 되었다. 이로 인해 기존의 로터리 압축기의 움직임과는 전혀 다른 움직임과 윤활 특성을 가지게 되었다. 압축기의 거동을 파악하는 것은 압축기의 효율을 개선시킬 수 있는 방안을 제시할 수 있기 때문에 필수적이다.
따라서 본 연구에서는 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기 운행시 다물체 동역학적 구조로 인해 발생하는 부품들 사이의 반력과 부품들 사이에 존재하는 모든 윤활면이 서로 연동 될 수 있도록 정의하여 압축기의 동적 거동에 관한 연구가 진행되었다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 및 연구 대상 11.2 선행 연구 2제 2 장 이 론 52.1 베인-롤러 힌지 결합형 로터리 압축기의 구조 및 원리 52.2 지배 방정식 82.2.1 레이놀즈 방정식 82.2.2 운동방정식 82.2.2.1 회전 축의 평형 방정식 82.2.2.2 롤러의 평형 방정식 102.2.2.3 베인의 평형 방정식 122.2.3 틈새함수 142.2.3.1 회전축의 틈새함수 142.2.3.2 롤러의 틈새함수 152.2.3.3 베인의 틈새함수 162.2.3.4 축과 롤러의 틈새함수 연동 18제 3 장 프 로 그 램 해 석 203.1 연구대상 모델링 203.2 다물체 동역학 해석 223.3 윤활 해석 273.3.1 로터리 압축기의 압력 분포 및 거동 293.3.2 축의 궤적 및 거동 303.3.3 롤러의 거동 313.3.4 베인의 거동 333.3.5 최소 유막 두께 36제 4 장 결 론 38참 고 문 헌 40Figures 42Tables 43Abstract 44
최근 본 자료
댓글(0)
0