회전익항공기용 연료탱크 슬로싱 시험 수치해석

항공기의 가속도 운동이나 급격한 선회는 연료탱크 내부에서 슬로싱(연료 쏠림) 현상을 발생시킨다. 급격한 기동으로 발생하는 슬로싱 현상은 연료탱크 내부에 장착되는 구성품들에 상당한 하중으로 작용될 수 있다. 심각한 상황에서는 연료탱 크 내부 구성품 및 배관의 파손이 발생하여 연료탱크 자체의 찢어짐으로도 이어질 수 있다. 따라서, 슬로싱 현상에 대해 연료 탱크 내부 구성품이 구조 건전성을 보유하도록 설계되어야만 승무원의 생존성을 향상시킬 수 있다. 이러한 점을 고려하여 연료탱크 내부 구성품의 설계를 위해서는 구성품에 작용하는 슬로싱 하중의 확보가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 회전익 항공기용 연료탱크 내부에서 발생할 수 있는 슬로싱 수치해석을 수행하여 내부 구성품에 작용하는 슬로싱 하중을 고찰하였 다. 슬로싱 수치해석을 위해 입자법을 기반으로 하는 유체-구조 연성해석을 수행하였고, 미군사 규격(MIL-DTL-27422D)에서 규정하는 시험조건을 수치해석 조건으로 적용하였다. 수치해석 결과로써 슬로싱 현상에 의해 회전익항공기용 연료탱크 내부 구성품에 작용하는 하중과 최대 등가응력을 분석함으로써 유체-구조 연성해석을 통해 슬로싱 하중을 고려할 수 있는 설계 데이터 확보 가능성을 검토하였다.

#Fluid-Structural Interaction(FSI) #Smoothed Particle Hydrodynamic(SPH) #Fuel Tank #MIL-DTL-27422D #Sloshing

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

[학술지(정기간행물)] - 노인식 / 2011 / LNG 화물창 단열구조의 슬로싱 충격응답 간이해석법에 관한 연구 / 대한조선학회 논문집 48 (5) : 451 ~ 456

[학술지(정기간행물)] - Mateusz Graczyk / 2008 / A probabilistic assessment of design sloshing pressure time histories in LNG tanks / Ocean Engineering 35 (8-9) : 834 ~ 855

[학술지(정기간행물)] - 신장룡 / 2005 / 내부재가 설치된 직육면체 화물창 내의 Sloshing 고유주기 산정 / 한국해양공학회지 19 (6) : 16 ~ 21

[학술지(정기간행물)] - 이상혁 / 2009 / 연료탱크 슬로싱 소음 저감을 위한 배플 및 다공성 물질 설치에 따른 유동해석 연구 / 한국전산유체공학회지 14 (2) : 68 ~ 76

[학술지(정기간행물)] - 안세진 / 2014 / 승용차량용 연료탱크 슬로싱 현상에 대한 실험적 고찰 및 평가 방법에 대한 연구 / 한국소음진동공학회논문집 24 (6) : 444 ~ 451

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