Sloshing and slamming testing

Moving liquids can exert enormous pressure on structures inside and outside ships and on offshore installations such as oil and gas platforms or wind turbines. Reliable measurements of sloshing (LNG movements and cavitation) and slamming (wave impacts) phenomena require application-specific pressure sensors and dynamometers.

슬러싱(sloshing): LNG선의 테스트 및 진단 솔루션

천연가스는 대체 에너지원으로 사용되며 전 세계에서 특수 LNG (Liquefied Natural Gas)선으로 운송됩니다. LNG선의 탱크 구조는 심한 팽창에도 불구하고 LNG의 움직임 (소위 슬러싱)을 견뎌야 합니다. Kistler는 전 세계 연구소에 IEPE 및 초소형 솔루션을 포함하여 슬로싱 테스트 및 진단을 위한 응용 분야별 압력 센서를 제공합니다.

천연가스는 액화 형태로만 효율적으로 운반할 수 있습니다. 천연가스를 –162°C(–260°F)로 냉각하면 부피가 600배 작아지므로 LNG 탱크로 운송할 수 있습니다. 바람과 파도는 부분적으로 채워진 선박 탱크에서 LNG의 움직임을 유발할 수 있습니다. 슬로싱으로 알려진 이러한 움직임은 선박 안정성에 영향을 줄 수 있으며 내부 탱크 멤브레인에 심한 하중이 가해질 수 있습니다.

전 세계의 많은 연구소에서 LNG선의 탱크 구조에 가해지는 슬로싱이 유발하는 동적 하중을 연구합니다. 슬로싱 테스트 및 진단 절차에는 일반적으로 육각형 모양의 LNG 탱크의 직사각형 2D 모형이 수반됩니다. 또한 소규모 3D 모형도 사용됩니다. 압력 센서는 일반적으로 심각한 영향을 미칠 수 있는 다양한 위치에 탱크 모형 벽에서 클러스터 구성으로 배치됩니다.

소형 사이즈

작은 전면 직경은 이러한 응용 분야의 센서에 대한 중요 요구사항 중 하나입니다. 이러한 구성 덕분에 공간 분해능을 최적화하기 위해 센서를 서로 최대한 가까이 설치할 수 있습니다.

빠른 상승 시간

충격 압력은 유발 운동에 크게 좌우됩니다. 충격 압력은 1~10ms 사이의 빠른 상승 시간으로 50mbar에서 7bar까지 다양합니다. 이러한 조건은 상승 시간이 빠르며 고유 주파수가 높은 압력 센서를 필요로 합니다.

IEPE(전압)

이러한 응용 분야에는 상당한 수의 센서가 필요하므로 경제적인 측정 체인 솔루션이 필수적입니다. IEPE 기술을 통해 압력 센서를 고가의 전하 증폭기 없이 DAQ 시스템에 직접 연결할 수 있습니다.

낮은 열충격

측정된 충격 압력은 압력 센서의 열 충격 작용에 영향을 받을 수 있습니다. Kistler의 601C 시리즈 설계는 열충격에 대한 감도가 매우 낮으므로 슬로싱으로 인한 충격 압력을 측정하는 데 매우 적합합니다.

해양 슬래밍: 파도로 인한 운동 및 하중의 정밀한 테스트

해양 공학 수조는 선박의 성능과 안전은 물론 석유 및 가스 플랫폼이나 풍력 터빈과 같은 해상 구조물을 검증하기 위한 내항성 및 기동 수조로 사용됩니다. 이러한 응용 분야를 위한 Kistler의 전용 솔루션은 공기역학과 유체역학의 결합을 연구하기 위한 압력 센서부터 동력계에 이르기까지 다양합니다.

여기에 설명된 파도 수조의 응용에는 파도와 바람으로 인한 움직임과 하중를 확인하기 위한 계류 또는 고정 물체(예를 들어 석유 및 가스 플랫폼 또는 해상 풍력 터빈 등)의 테스트가 포함됩니다. 해상 풍력 터빈 테스트의 경우, 터빈에서 동시에 작용하는 바람과 파도는 앵커리지와 테스트 대상 장치 사이의 마스트 바닥에 위치한 3 컴포넌트 동력계로 측정할 수 있습니다. 이러한 해양 슬래밍 테스트는 공기역학적 작용과 유체역학적 작용 사이의 결합을 시뮬레이션하는 방법을 검증하기 위한 고품질 벤치마크 데이터를 제공합니다. 석유 및 가스 플랫폼(또는 선박)의 테스트 측정에는 일반적으로 압력 센서를 구조물 벽 또는 선박 선체에 매립형으로 장착해야 합니다.