공기포일 베어링의 성능해석에 관한 연구

  공기 포일베어링(air foil bearing)은 베어링면이 탄성변형을 할 수 있는 톱포일과 범프포일로 구성된 포일 구조로 지지된다는 특징을 갖습니다. 이러한 공기 포일베어링은 일반적인 공기베어링과 비교해 볼 때 수명, 신뢰성, 부하 지지능력, 고속 안정성, 강성과 감쇠능이 향상되었습니다. 또한, 베어링면과 포일 구조의 탄성 변형으로 더 많은 조립 공차 및 열팽창, 열수축 으로 인한 회전축의 Misalignment를 허용할 수 있고 공기의 안정적인 성질로 인해 극저온이나 고온 환경에도 사용이 가능합니다. 이러한 많은 장점을 바탕으로 공기 포일베어링은 초창기 여객기의 객실공조용 냉각 터빈에 적용을 시작으로 현재

- 항공기용 공기순환장치
- 로켓엔진 터보펌프
- 극저온 냉각기(Turboexpander)
- 소형 Gas turbine 및 보조동력장치(APU)
- Turbocharger
- Textile spindle, Heat pump

등에 적용되며, 앞으로 그 쓰임새가 점점 넓어질 것으로 기대되고 있습니다.

  현재 저희 연구실에서는 포일 구조의 탄성 변형과 포일 구조사이에 존재하는 마찰을 고려한 포일 베어링의 성능해석용 수치해석 툴을 개발 하고 있습니다. 이러한 수치해석 툴을 바탕으로 여러가지 운전조건과 사용목적에 따라 요구되는 성능을 만족시킬 수 있는 포일 베어링의 효과적인 설계 방안을 제시할 것입니다.

 


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