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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 수치해석 상의 문제점 및 여러 가지 해석 인자들의 영향을 등을 고려하여 제로터형 오일 펌프내의 유동해석을 수행하였다.
- 이는 앞에서도 언급했듯이 안쪽 로터와 바깥쪽 로터의 회전 속도가 다르기 때문에 기존의 회전하는 유체 기계의 이동격자 방법을 쓰는 경우 로터 사이의 유체 셀이 꼬이게 되기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 격자점 신축 방법을 사용하여 제로터의 움직임을 모사하였다. 격자점 신축 방법은 Fig.
- 본 연구에서는 자동차용 제로터형 오일 펌프에 대하여 수치해석을 수행하였다. 이 중 제로터의 움직임을 모사하기 위하여 격자점 신축 방법을 사용하였으며, 제로터와 볼류트의 회전시 계산격자의 연결성을 위하여 임의이동경계면 방법을 적용하였다.
- 계산을 통해 제로터 회전시 나타나는 안쪽 로터와 바깥쪽 로터 사이의 역류 현상 및 볼류트 내부의 와류 발생 등의 유동 현상을 확인할 수 있었으며, 출구 압력이 높아짐에 따라 토출 유량이 감소함과 제로터의 회전속도에 따른 유량과의 관계를 알 수 있었다. 아울러 본 연구를 통해 로터 사이의 간극이 유동 특성에 크게 영향을 미치게 됨과 간극 누유를 제어하기 위한 점도의 영향 등을 확인하였다. 특히 계산격자 및 점도의 영향을 고려함으로써 실험과 근사함 결과 값을 도출할 수 있었다.
- 해석 수행시 안쪽 로터의 크기를 실제 로터 반경의 99%의 크기로 계산 격자를 생성하였기 때문에 이에 대한 영향을 고려하여 보았다. Fig.
가설 설정
- 97x103 kg/ms, 140℃)를 5 배에서 10배 사이의 값 정도로 크게 해주는 것이 실험결과와 수치해석 결과가 비슷하게 된다. 따라서 본 연구에서는 점성 계수가 안쪽 로터와 바깥쪽 로터 사이에서는 7배정도 큰 점성 계수를 갖도록 설정하였다. 하지만 이러한 값은 일정한 조건이나 수식 혹은 모델링에 의해 결정된 값은 아니므로 향후 좀더 많은 연구가 필요하다.
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