[논문자료]100L-700MPa급 초고압 용기 설계 기술 개발

출처: 픽사베이

 

100L-700MPa급 초고압 용기 설계 기술 개발

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초고압처리장치는 고체나 액체 식품에 정수압을 가해 살균해 식품의 유통기한을 높이는 데 사용되는 장치다. 본 연구에서 개발된 초고압 처리 시스템은 처리 능력이 100L, 최대 압력이 700MPa인 압력용기로, 초고압 처리 장비용 압력용기는 와이어 와인딩 기법을 이용해 제조된다. 와이어 와인딩으로 초고압 용기를 만드는 설계 공식은 ASME 섹션 VIII - Division 3에 나와 있습니다. 본 연구에서는 와이어 와인딩 애플리케이션에 적용할 수 있는 권선 영역에 대한 실린더의 비율을 유한 요소 분석을 사용하여 분석하였다. 또한, 권선 장력 변화에 따른 혈관 내 잔류 응력 변동과 권선 면적 비율 간의 관계를 분석하여 실제 제품 설계에 적용할 수 있는 설계 가이드를 개발하였다. 마지막으로, 유한 요소 분석과 설계 방정식의 차이를 교정하기 위해 계수를 제시함으로써 설계 방정식을 수정하였다.

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An ultra-high pressure treatment device is a device used for increasing the shelf life of food by sterilizing it by applying hydrostatic pressure to solid or liquid food. The ultrahigh pressure treatment system developed in this study is a pressure vessel with a processing capacity of 100 L and a maximum pressure of 700 MPa. Pressure vessels for ultrahigh-pressure processing equipment are manufactured using wire-winding techniques. The design formula for making ultra-high pressure vessels with wire windings is given in ASME Section VIII - Division 3. In this study, the ratio of the cylinder to the winding area that can be applied in a wire-winding application was analyzed using a finite element analysis. Furthermore, the relationship between the variation of the residual stress in the vessel and the ratio of the winding area due to the variation of the winding tension was analyzed, and a design guide applicable to the actual product design was developed. Finally, the design equation was modified by presenting the coefficients to correct the difference between the finite element analysis and the design equation.

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출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201933751284849

 

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