선박용 체크밸브의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimization Design of Check Valve for Marine Use)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 21권 / 6호 / 56 ~ 61페이지
· 저자명 : 이춘태

초록

일반적으로 선박에서는 계선, 하역, 조타설비 등 각종 장치에 다양한 종류의 유압밸브가 사용되고 있고, 선박 한 척당 수백 개의 밸브가 사용되고 있다. 선박에서 사용되고 있는 밸브는 게이트밸브(gate valve), 버터플라이밸브(butterfly valve), 글로브밸브(globe valve), 볼밸브(ball valve), 앵글밸브(angle valve), 안전밸브(safety valve), 감압 밸브(pressure reducing valve), 체크밸브(check valve) 등 다양한 밸브가 사용되고 있다. 선박용 체크밸브의 종류에는 스윙타입(swing type), 듀얼 플레이트 타입(dual plate type), 리프트타입(lift type) 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 선박용 체크밸브를 대상으로 최적화 기법을 적용하여 설계자가 원하는 밸브 사양에 가장 최적화된 형상을 설계하는 방법에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 체크밸브의 시뮬레이션 및 최적설계를 위하여 최근 유압시스템 설계 및 해석에 널리 사용되고 있는 LMS AMESim 소프트웨어를 사용하였고, 최적화 기법은 NLPQL을 사용하였다.

영어초록

The check valves are mechanical valves that permit fluids to flow in only one direction, preventing flow from reversing. It is classified as one way directional valves. There are various types of check valves that used in a marine application. A lift type check valve uses the disc to open and close the passage of fluid. The disc lift up from seat as pressure below the disc increases, while drop in pressure on the inlet side or a build up of pressure on the outlet side causes the valve to close. An important concept in check valves is the cracking pressure which is the minimum upstream pressure at which the valve will operate. On the other hand, optimization is a process of finding the best set of parameters to reach a goal while not violating certain constraints. The AMESim software provides NLPQL(Nonlinear Programming by Quadratic Lagrangian) and genetic algorithm(GA) for optimization.
NLPQL is the implementation of a SQP(sequential quadratic programming) algorithm. SQP is a standard method, based on the use of a gradient of objective functions and constraints to solve a non-linear optimization problem. A characteristic of the NLPQL is that it stops as soon as it finds a local minimum. Thus, the simulation results may be highly dependent on the starting point which user give to the algorithm. In this paper, we carried out optimization design of the check valve with NLPQL algorithm.

참고자료

· 없음