자동차융합실험 주파수 분석 보고서

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본문내용

진동현상은 대부분의 가스터빈에서 주로 발생하는 Thermal growth 진동이다. Thermal 진동이 발생하는 원인은 운전초기 고온가스 영향으로 터빈 Rotor가 원주방향으로 부등팽창하기 때문이다. 이때 터빈Rotor에 Unbalance가 발생하며, 일정 운전시간이 지나면 Rotor 온도가 포화되면서 부등팽창이 해소되어Unbalance 성분도 감소하기 때문이다. Thermalgrowth 진동은 Rotor 온도와 관련된 진동이기 때문에Warm이나 Hot 상태보다 Cold 상태에서 기동할 때 온도 차이가 크게 발생하게되므로 진동변화도 크게 발생한다. 이 진동을 교정하기 위해서는 ClassⅡ-B급 정비를 실시하여 터빈 및 압축기 디스크를 모두 분해/점검하여Thermal growth가 발생하는 부품을 교체하여야 한다 .현장에서 임시대책으로 Field balancing을 절충하여 실시하면 최대로 발생하는 진동을 교정하는 효과는 있지만, Rotor가 열 변형을 일으키는 현상은 해소되지 않고 계속된다. 즉 Thermal growth 진동을 교정하는 근본적인 대책은 열 변형이 크게 발생되는 부품의 교체다. Thermalgrowth 현상이 발생하는 부품은 가스터빈 기종에 따라 차이는 있지만 주로 Rotor의 Turbine section 부분인데,GE 가스터빈의 경우 Wheel spacer, Westinghouse 및MHI 가스터빈의 경우 Air separator 부분이다. Thermalgrowth가 발생하는 가스터빈 일지라도 한번 기동여 장기간 연속운전하면 큰 문제를 발생하지 않지만 기동/정지횟수가증가하면 Rotor의 열응력이 반복적으로 작용하여 결국고장을 일으키게 된다. Thermal growth가발생하는 가스터빈은 제작사 또는 진동전문가에게 문의하여 장기적인 교정대책을 수립하여야 갑작스러운 Rotor 사고를 방지하고, 터빈수명을 연장시킬 수 있을 것이다.
6. 고찰
이번 실험은 진동 실험을 통해 센서에서 받은 전기적 아날로그 신호를 샘플을 거쳐 디지털 신호로 바꾼 후 고속 푸리에 변환을 이용하여 input 데이터, output 데이터, coherence 데이터, 주파수 응답함수(FRF) 데이터를 얻는 과정을 이해하는 것이었다. 이를 수행하기 위해 FRF와 샘플링 주파수, 고속 푸리에 변환, coherence의 의미, MATLAB을 이용한 함수의 크기 조작 등 여러 진동실험에 관련한 지식들을 배웠으며 실험에 직접 적용함으로서 한층 더 쉽게 이해할 수 있었다. 또한 실험에서 도출한 데이터를 MATLAB을 이용하여 그래프를 통해 직접 확인한 후 결과 그래프에 대해 고찰할 수 있는 시간이었다. 또한 보고서 과제를 통하여 실제 산업현장에서 사용되고 있는 사례들도 알아볼 수 있었다. 현재 수강중인 기계진동학, 자동제어, 계측공학을 통틀어서 이번 실험 과목과 접목시킬 수 있는 좋은 기회였다. 또한 이번 실험을 통해 배운 지식들을 바탕으로 나중에 내가 현장에서 사용할 수도 있다는 생각에 좀 더 다른 실험보다도 관심 있게 참여할 수 있는 유익한 시간이었다.

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자동차융합실험,   주파수 분석,   보고서,   레포트