축 궤적 모델을 이용한 스퀴즈 필름 댐퍼의 동하중 계수: 문헌 예측과의 비교

Abstract

스퀴즈 필름 댐퍼는 유체 댐퍼로서 회전체 베어링 시스템에 감쇠를 부여하고 불균형 질량으로 인한 시스템의 응답과 회전체동역학적 불안정성을 효과적으로 억제한다. 특히, 최근 고성능 터보기계에 대한 수요가 증가함에 따라서 기존보다 빠른 회전속도, 낮은 축 강성, 낮은 점성의 유체, 그리고 극심한 진동 환경과 같이 극한 작동 조건에서 운용되는 회전체 시스템에 적용하기 위한 스퀴즈 필름 댐퍼에 대한 필요가 증가하고 있다. 하지만 이러한 극한 작동 조건은 시스템에 보다 큰 동적 하중을 부여하며, 시스템 동적 특성에 큰 영향을 미치기 때문에 기존 선형화 된 해석 기법이 더 이상 유효하지 않으며 보다 정확한 특성 예측 모델이 필요하다. 또한, 스퀴즈 필름 댐퍼는 비교적 큰 간극으로 인해 낮은 점성의 유체를 사용할수록 유체의 관성력을 무시할 수 없다. 따라서 신뢰성 있는 스퀴즈 필름 댐퍼의 설계 및 분석을 위해서는 유체 관성 효과를 고려하며, 큰 동적 하중에 따른 극심한 진동 환경에서도 적용가능한 새로운 해석 모델 개발이 필수적이다. 본 연구는 참고문헌을 토대로 유체 관성 효과를 고려하며, 비교적 큰 진폭의 진동 환경에서도 스퀴즈 필름 댐퍼의 동적 계수를 예측할 수 있는 해석 모델을 구축하고 이를 검증하였다.