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문제 정의
- 수행되었다. 그러나 실제 펌프는 입출구와 모든 틈새를 포함하여 전체 유동을 해석하기는 어렵기 때문에 로터의 베인한 구간에 정상유동이 이루어진 경우에 대하여 우선 연구하였다. 이 결과를 설계과정에서 활용할 수 있는 방안과 전체 성능을 예측하는데 어떠한 문제가 있는가에 우선 관심을 두었다.
- 본 연구에서는 누설유동을 고려하지 않은 상태에서 해석을 하였기에 그 성능이 실험값과 차이가 남을 알 수가 있다. 따라서 재생 펌프의 누설유량이 펌프 전체 성능에 얼마만큼의 영향을 미치는지 연구하기 위하여 평판과 로터 사이의 누설유동에 대한 수치해석을 별도로 수행하여 누설량을 예측하는 새로운 경험식을 만들었다. 또 계산된 3차원 유동데이터를 활용하여 1차원 분석을 수행하여 운동량전달과 재순환 유동에 대하여 검토하였다.
- 본 연구는 재생펌프의 내부 유동을 수치 해석하여 다양한 자료를 확보하기 위해서 수행되었다. 그러나 실제 펌프는 입출구와 모든 틈새를 포함하여 전체 유동을 해석하기는 어렵기 때문에 로터의 베인한 구간에 정상유동이 이루어진 경우에 대하여 우선 연구하였다.
- 된다. 본 연구에서는 베인 내부의 유동 구조를 파악하고 운동량 전달 특성을 중심으로 연구하기 위해서 이웃한 두 베인으로 이루어진 한 공간만을 택하여 해석하였다. 실제로 실험자료를 검토해 보면 입구에서 출구까지 대부분의 영역에서 압력이 선형적으로 증가함을 보면 베인 사이에서의 유동은 입출구 근처를 제외하고는 정상 유동이라고 생각할 수 있다.
- 그러나 성능예측을 위해서는 이러한 누설량이 어느 정도인지는 추정을 해야 하나 아직 신뢰성 있는 경험식이 보고되어 있지 않다. 본 연구에서는 펌프의 누설 유동을 별도로 계산하여 누설량이 성능 곡선에 어떤 변화를 주는지를 연구하였다.
- 이는 그 형상과 유동구조가 다소 복잡하고 점성의 영향이 크기 때문이다. 본 연구의해석을 통해서 구한 데이터를 사용하여 성능예측 차원에서 중요한 양들을 검토해 본다. 참고로 성능예측에 대한 기본식들을 부록에서 간략히 기술하였다.
- 그러나 실제 펌프는 입출구와 모든 틈새를 포함하여 전체 유동을 해석하기는 어렵기 때문에 로터의 베인한 구간에 정상유동이 이루어진 경우에 대하여 우선 연구하였다. 이 결과를 설계과정에서 활용할 수 있는 방안과 전체 성능을 예측하는데 어떠한 문제가 있는가에 우선 관심을 두었다. 우선 계산된 결과의 타당성 검토를 위하여 Wilson 등⑸의 펌프에 적용하였고, 계측된 성능과 비교하였다.
가설 설정
- 앞서 언급한 대로 이러한 차이는 대부분 누설에 의한 영향이라고 생각하여 그 영향을 앞에서 구한 경험식을 이용하여 보정하여 보았다. 실제 실험에서 임펠러의 간극이 알려져 있지 않아서 몇 가지 간극의 크기를 가정하였다. 간극의 크기에 따른 누설량의 변화가 많아져서 누설이 성능에 미치는 영향이 점점 커짐을 알 수가 있다.
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