자주포용 보조동력장치 엔진룸의 열유동 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimization of Heat Flux in Engine Room of Auxiliary Power Unit for Self-Propelled Artillery)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 20권 / 12호 / 629 ~ 635페이지
· 저자명 : 노상완, 박영민, 김성훈, 이재동, 김병현

초록

자주포는 운용 특성상 정차상태에서 구동하기 때문에 엔진을 사용할 만큼 많은 에너지가 필요하지 않다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 성능개량된 자주포에는 보조동력장치(APU)를 설치하였다. APU를 통하여 엔진의 불필요한 가동을 줄일 수 있고, 이는 엔진의 수명을 늘릴 수 있다. 본 연구에서는 APU 내부 엔진룸의 열 유동을 최적화 하기 위하여 Fan과 오일쿨러 적용에 따른 영향을 분석하였다. 열유동 해석을 수행하기 위하여 대기환경과 일사량은 MIL-STD-810을 적용하였다. 흡입구/배출구 Fan을 적용한 경우(Case1), 흡입구 Fan과 오일쿨러를 적용한 경우(Case2), 흡입구/배출구 Fan과 오일쿨러를 적용한 경우(Case3) 3가지에 대하여 열유동을 해석하였다. 해석결과 Case3의 실린더 헤드 온도가 Case1 보다 21.4℃, Case2 보다 8.0℃ 낮은 것을 확인하였다. 해석결과에 대한 타당성을 검토하기 위하여 동일 외기조건에서 실험을 진행하였다. 해석수치와 실험결과가 7%이하의 차이를 나타냈다. 이를 통하여 APU 열유동 최적화 모델이 설계조건을 만족하는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통하여 추후 개발하는 타 군용 APU 열유동 최적화에 대한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.

영어초록

In this study, we analyzed the effect of FAN and oil cooler application on APU. MIL-STD-810 was applied to the atmospheric environment and radiation dose in order to perform thermal flow analysis. The heat flow was analyzed for the case in which the inlet / outlet fan was applied (Case 1), the case in which the inlet fan and the oil cooler were applied (Case 2), and the case in which the inlet / outlet fan and the oil cooler were applied (Case 3). As a result, it was confirmed that the cylinder head temperature of Case 3 was 21.4 times lower than that of Case 1 and 8.0 times lower than that of Case 2. Experiments were conducted under the same ambient conditions in order to examine the validity of the results. The numerical values and experimental results showed a difference of less than 7%. Through this, we were able to confirm that the APU heat flow optimization model satisfies the design conditions. The results of this study are expected to be used as basic data for optimizing heat flow of APU.

참고자료

· 없음