파워 밸브 유압 레이디얼 플런저 펌프 특성 연구
수중 시스템에 필수적인 고압 해수 펌프는 부피, 무게, 소형화의 한계로 인해 적용 범위가 제한적입니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 시스템의 소형화와 기능성을 향상시킨 새로운 프로토타입을 제안합니다. 기존의 단방향 밸브를 대체하는 두 개의 동기화된 가변 밸브를 통합하여 양방향 유량 제어가 가능한 가변 밸브 분배 시스템을 갖춘 레이디얼 플런저 펌프를 개발했습니다. 수학적 모델을 개발하고 수치 해석을 수행하여 회전 속도와 플런저 쌍 간극이 누설, 출력 유량 성능 및 내부 시스템 역학에 미치는 영향을 평가했습니다. 정격 조건(1000 rpm, 10 MPa)에서 15 μm의 단측 간극을 가정한 시뮬레이션 결과, 펌프는 0.025 L/min의 변위, 약 0.0247 L/min의 출력 유량, 90.4%의 체적 효율, 6.67%의 유량 맥동을 보였습니다. 분배 밸브는 밸브의 협응 동작을 통해 최대 0.0236 L/min의 유량을 달성했습니다. 무부하 및 부하 조건에서의 실험 검증 결과, 실제 유량은 약 0.0226 L/min으로 나타났습니다. 제안된 시스템은 양방향 작동을 효과적으로 가능하게 하고, 내부 누설을 줄이며, 체적 효율을 향상시키고, 전반적인 펌프 성능을 크게 개선함을 확인했습니다. 이 연구는 Argo 플로트 부력 작동 시스템과 같은 해양 메카트로닉스 분야의 수력 기술 적용에 적합함을 입증합니다.