컨설팅

화공/플랜트/에너지

01

Tank 구조 해석

플랜트 구조물은 일반적으로 고온, 고압, 고중량을 다룹니다. 이에 대한 적절한 강도해석이 없으면, 엄청난 인재와 인명피해를 일으킬 수 있습니다.

목적

철골 구조물에 대한 적절한 강도 계산

고온고압의 압력용기의 강도 계산

모델링 범위

철골 구조물의 빔 모델링, 압력 용기의 정확한 형상 모델링

필요 데이터

철골 구조물의 단면 데이터, 압력 용기의 두께 및 재질 데이터

해석 방법

철골 구조물은 자체중량을 긴 시간 동안 견뎌야 하므로, 정확한 모델링 후 해석을 수행해야 합니다.
그리고 고온 고압의 압력 용기도 파손시 엄청난 손해를 입힐 수 있으므로 정확한 모델링과 하중 조건을 입력해야 합니다.

Static Structural Analysis

Transient Analysis

결과물

용기 및 철골 구조물의 응력분포

하중 적용 시 반력 결과

Reference
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kirtikumar Tamboli, “Fatigue Analysis of Pressure Vessel by FEA Techniques”, M.E, Mechanical Design Engg. SKN Sinhgad Institute of Technology, Lonavala, Pune. Pune University, India.

02

유압밸브 구조 및 피로 해석

화력발전소에 쓰이는 유압밸브는 고온고압의 수증기에 의해 하중을 지속적으로 받게 됩니다. 이러한 밸브 바디에 파손이 생기면 큰 사고 가 일어날 수 있기 때문에 정확한 구조 및 피로 계산이 필요합니다.

목적

화력 발전소 유압 수증기를 제어하는 밸브설계

고온 고압의 상태에 안전 여부를 판단

모델링 범위

유압 밸브의 정확한 형상 모델링

필요 데이터

밸브의 두께 및 재료 물성, 유압하중에 대한 데이터

해석 방법

압력용기를 정확한 형상과 두께로 모델링 합니다. 고온고압을 받기 때문에 열 해석을 먼저하고, 그 결과를 가지고 구조해석을 수행합니다.

Steady State Thermal Analysis

Static Structural Analysis

Time Transient Analysis

결과물

밸브의 두께방향에 대한 온도 분포

고온 고압 하중에 대한 구조적인 취약부위

반복 하중에 대한 피로 수명 결과

Reference
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LINA BRYUKHOVA*, JIŘÍ TÁBORSKÝ, “STRESS ANALYSIS OF VALVES FOR NUCLEAR POWER PLANTS”, KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP, s.r.o.

03

풍력발전기 구조 해석

환경문제의 대두로 무공해 에너지 자원이 각광받고 있습니다. 그 중에 풍력발전기는 무한한 자원인 풍 하 중을 이용하는 방법으로 여러 가지 공학적인 기술이 적용되어 있으며, 특히 신뢰성 확보를 위하여 기계적인 부분의 상세한 설계가 필요합니다.

목적

설계 강도를 고려한 풍력 발전기 Drive Train

설계 강도를 가지는 블레이드 및 타워 설계

모델링 범위

정확한 치수의 블레이드 및 Drive Train 모델링

필요 데이터

블레이드 두께 및 재료 물성, Drive Train 구동 상태

해석 방법

풍력 발전기 구조물의 정확한 치수 모델링 후 실제 하중을 적용합니다. Drive Train은 실제 구동 상태를 모사하는 것이 필요합니다.

Static Structural Analysis

Dynamic Analysis

Fatigue Analysis

결과물

블레이드 변위 및 응력분포

기계 구조물 피로 수명 예측

04

태양열 발전기 구조 해석

친환경 청정-무한 에너지인 태양 발전기는 태양광을 직접 전지 에너 지로 변환하는 발전 방식입니다. 발전기 하부 프레임은 방열판을 장 시간 지지하고 있으므로 구조해석이 필요하고, 장시간 열을 받기 때문에 열에 대한 해석도 필요합니다.

목적

하부 지지프레임에 대한 구조 강도 검토

열 하중에 대한 구조 강도 검토

모델링 범위

방열판 및 프레임 모델링

필요 데이터

방열판 재질 및 치수, 환경조건

해석 방법

방열판을 정확히 모델링 하고, 실제 환경조건 상태를 적용합니다.

Steady State Thermal Analysis

Static Structural Analysis

Dynamic Analysis

결과물

방열판 및 하부프레임 온도분포

구조물 변위 및 응력 분포

Reference
---------------------------------
summerofhpc.prace-ri.eu

05

연소실 연소 유동 해석

보일러는 증기를 생산하기 위한 화력을 얻기 위해 Furnace 측면에서 연료 및 공기를 공급하여 연소를 시키게 됩니다. 친환경적이면서 최적의 연소효율을 얻기 위해서는 연료 주입구와 공기 주입구의 배치 및 유량, 유속 등을 적절히 설계해야 합니다.

목적

연소 특성 개선 및 단열 성능 향상을 위한 화염 개선

모델링 범위

Fuel / Air Inlet ~ Furnace Outlet

필요 데이터

도면, 연료 유량, 공기 유량, Furnace 후단 압력

해석 방법

연료 및 공기에 대한 Inlet을 설정하고 연소 반응 모델을 계산하여 연소에 의한 화염 온도 및 조성을 계산합니다.

Steady State

Heat Transfer

Species Transport

Combustion

Radiation

결과물

연소 가스 온도, 연소 가스 조성

노내압, 노내온도 및 유속 분포

06

SCR 유동 균일화

Selective Catalytic Reduction 장치는 연소가스에 포함된 질소산 화물(NOx)를 제거하는 설비로써 연소가스에 암모니아를 분사하여 혼합한 후, SCR 촉매층에서 반응을 일으킵니다.
이 때, 유동이 균일하지 않으면 질소산화물 제거 효율이 떨어 질 수 있고 암모니아 Slip이 발생할 수 있기 때문에 Guide Vane 등의 유동 균일화 장치를 이용하여 연소 가스 유동을 균일하게 할 필요가 있습니다.

목적

SCR내부 유동 균일화 및 압력 강하 최소화

모델링 범위

Boiler Outlet ~ SCR Outlet

필요 데이터

도면, 연소가스 유량, 온도, 암모니아 분사량

해석 방법

Urea 수용액의 분사를 고려하여, SCR 촉매층 내 암모니아 농도의 균일화 확보를 위한 유동 해석을 수행하며, SCR내 촉매층은 Porous Media를 이용하여 압력 강하를 반영합니다.

Steady State

Porous Media

DPM Model

결과물

SCR 입구 연소 가스 속도 편차, 농도 편차

각 부 유속 및 농도 분포

07

유동층 반응기 유동 해석

유동층 반응기는 내부의 유동층 (가스나 액체)이 빠른 속도 및 높은 압력으로 순환하면서 반응기에 충진 되어 있는 물질과의 접촉 반응을 일으키는 장치입니다.
이러한 장치는 내부의 유동 특성이 효율에 영향을 미치므로 설계인자에 대한 해석을 수행할 필요가 있습니다.

목적

유동층 반응기 내부 유동 해석

모델링 범위

유동층 반응기

필요 데이터

유동층 반응기 형상, 공급 유량, 충진물질 등

해석 방법

Primary Phase와 Secondary Phase 설정 후 Sparger에서 특정 유체를 적용 후 반응기 내부 유동 특성을 계산합니다.

Transient

Multiphase Model

Turbulence Model

Heat Transfer Model

결과물

반응기 내부 압력 및 유동 특성

충진 물질의 거동 특성

08

Mixing Tank 유동 해석

Mixing Tank는 액체, 기체, 고체 등 두 가지 이상의 상을 가진 물질을 교반조에 넣고 임펠러를 회전시켜 직접 혼합하여 원하는 물질로 만들어 주는 역할을 하는 기계 장치입니다.
이 장치는 임펠러의 형태 및 회전 속도와 교반조의 형상에 따라 운전 효율이 달라집니다. 이에 따라 용도에 맞는 성능을 갖기 위해서는 교반기 내 유동 특성 파악이 필요합니다.

목적

Mixing Tank 내 유동 특성 해석

모델링 범위

교반기 형상 및 내부 구조물, 임펠러

필요 데이터

교반기 및 내부 구조물, 임펠러 형상, 임펠러 회전속도, 내부 충진 물질 등

해석 방법

Mixing Tank 내 충진 물질을 정의하고 임펠러에 회전 속도를 인가하여 내부 유동 특성 및 임펠러 주변 유동 특성 등에 대해 해석을 수행합니다.

Steady / Transient

Turbulence Model

Multiphase Model

MRF/SMM

결과물

Mixing Tank 내 유동 특성

Mixing Tank 내 혼합 효율

임펠러 Torque

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교육상세내용
Workbench Mechanical DesignModeler

SI/PI/EMI 기초 교육

본 교육은 ANSYS SIwave와 HFSS를 이용한 SI/PI/EMI 해석 기초이론 교육입니다. 특히 전기전자 분야를 전공하지 않은 비전공자를 대상으로 전기전자 및 일반 산업 기기 전반에 걸쳐 주요관심사로 대두되고 있는 SI/PI/EMI에 대하여  쉽게 이해하고 접근할 수 있도록 구성하였습니다.
주요 내용으로 전자기학 기초, 전자부품 기초 및 SI/PI/EMI 기초로 구성 되어 있습니다. 본 과정을 수료함으로써 현업에서의 SI/PI/EMI에 대한 이해에 도움이 될 것입니다.

#일시: 2016년 9월 27일(화) 10:00~17:00
#강사: 태성에스엔이 김지원 부장 / 
#교육비: 무상

  10:00~11:30 : 전기전자 기초 교육
- SI/PI/EMI 이해를 돕기 위한 기초 이론 교육
- 전자기학 기초
- 전자부품 기초

  11:40~13:00 : SI/PI 기초 이론
- Signal Integrity 기초
- Power Integrity 기초 
13:00~14:00 : 점심 식사
14:00~15:30 : EMI 기초 이론
- EMI/EMC 기초 이론 교육
- EMI/EMC 적용 사례 분석

  15:40~17:00 : ANSYS SI/PI/EMI 해석 Solution Q&A

본 교육은 ANSYS SIwave와 HFSS를 이용한 SI/PI/EMI 해석 기초이론 교육입니다. 특히 전기전자 분야를 전공하지 않은 비전공자를 대상으로 전기전자 및 일반 산업 기기 전반에 걸쳐 주요관심사로 대두되고 있는 SI/PI/EMI에 대하여  쉽게 이해하고 접근할 수 있도록 구성하였습니다.
주요 내용으로 전자기학 기초, 전자부품 기초 및 SI/PI/EMI 기초로 구성 되어 있습니다. 본 과정을 수료함으로써 현업에서의 SI/PI/EMI에 대한 이해에 도움이 될 것입니다.

#일시: 2016년 9월 27일(화) 10:00~17:00
#강사: 태성에스엔이 김지원 부장 / 
#교육비: 무상

  10:00~11:30 : 전기전자 기초 교육
- SI/PI/EMI 이해를 돕기 위한 기초 이론 교육
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- Signal Integrity 기초
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14:00~15:30 : EMI 기초 이론
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- EMI/EMC 적용 사례 분석

  15:40~17:00 : ANSYS SI/PI/EMI 해석 Solution Q&A

본 교육은 ANSYS SIwave와 HFSS를 이용한 SI/PI/EMI 해석 기초이론 교육입니다. 특히 전기전자 분야를 전공하지 않은 비전공자를 대상으로 전기전자 및 일반 산업 기기 전반에 걸쳐 주요관심사로 대두되고 있는 SI/PI/EMI에 대하여  쉽게 이해하고 접근할 수 있도록 구성하였습니다.
주요 내용으로 전자기학 기초, 전자부품 기초 및 SI/PI/EMI 기초로 구성 되어 있습니다. 본 과정을 수료함으로써 현업에서의 SI/PI/EMI에 대한 이해에 도움이 될 것입니다.

#일시: 2016년 9월 27일(화) 10:00~17:00
#강사: 태성에스엔이 김지원 부장 / 
#교육비: 무상

  10:00~11:30 : 전기전자 기초 교육
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