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수치해석에 의한 스플리터 부착 원심송풍기 성능특성 연구
Performance Analysis of a Centrifugal Fan with Splitters 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.35 no.10 = no.313, 2011년, pp.1067 - 1073  

장춘만 (한국건설기술연구원 설비플랜트연구실) ,  최가람 (한국건설기술연구원 설비플랜트연구실) ,  양상호 (삼원이앤비(주))

초록
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본 연구에서는 생활폐기물 관로이송 설비에 사용되고 있는 원심송풍기의 성능향상을 위해 임펠러날개 압력면과 부압면 측에 스플리터를 각각 설치하고, 스플리터의 코드길이 변화에 따른 성능특성을 삼차원 나비어-스톡스 방정식을 이용한 수치해석으로 분석하였다. 수치해석을 통한 기초연구를 바탕으로 날개 부압면측에서 발생하는 역류현상을 억제할 수 있는 스플리터의 익간설치를 고려하였으며, 주요설계 변수로는 코드길이를 설정하였다. 이를 통해 날개 부압면 측에 설치한 스플리터의 코드길이가 길어질수록 원심송풍기 압력 및 효율특성이 설계유량 조건 뿐만 아니라 유량증가에 따라 향상됨을 알수 있었다. 설계유량 조건에서 스플리터 부착 원심송풍기에 의해 효율 및 압력은 기존대비 각각 4% 및 18% 향상되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the performance of a centrifugal fan used for refuse collection systems according to the chord length of the splitters installed near the blade suction and pressure surface sides. The fan performance is analyzed by three-dimensional Navier.Stokes analysis and is compared to the ...

주제어

#원심송풍기   #스플리터   #압력   #효율   #수치해석  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 원심송풍기의 성능향상을 목적으 본 연구에서는 원심송풍기의 성능향상을 목적으로 임펠러 내부에 스플리터를 설치하고, 삼차원 나비어-스톡스 방정식을 통한 수치해석 방법으로 유동장 특성을 상세히 고찰하여 얻은 결론은 다음과 같다.
  • 연구에서는 원심송풍기가 일정 유량변동에서도 상대적으로 안정적인 압력특성을 갖는 임펠러를 설계하기 위하여 임펠러에 스플리터를 설치한 원심송풍기의 성능 특성을 고찰하였다. 즉 임펠러의 날개 수는 줄이고, 익간에 두 개의 스플리터를 설치하고 수치해석을 이용하여 성능 및 내부유동장 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생활폐기물 관로이송 설비용 원심송풍기의 특징은? 생활폐기물 관로이송 설비용 원심송풍기는 장거리 이송관을 통해 쓰레기를 이송시키기 때문에 많은 운전에너지가 필요하며, 설비 시스템 전체에서 사용되는 에너지의 90 퍼센트 이상을 차지하고 있다. 시스템의 운전에너지 절감을 위해서는 원심송풍기의 효율향상과 함께 안정적인 압력특성 유지가 중요하다.
원심송풍기의 고효율 설계의 주요 설계 인자는 무엇이 있는가? 원심송풍기의 고효율 설계를 위한 주요 설계인자로는 입구가이드 베인, 임펠러 입출구각, 볼류트케이싱의 확대각/폭 그리고 임펠러 두께분포 등이 있다.(2~4)
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참고문헌 (9)

  1. Jang, C.-M., Kim D.-W. and Lee, S.-Y., 2008, "Performance Characteristics of Turbo Blower in a Refuse Collecting System According to Operation Conditions," Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 22, pp. 1896-1901. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Bayomi, N. N., Abdel Hafiz, A. and Osman, A. M, 2006, "Effect of Inlet Straighteners on Centrifugal Fan Performance," Energy Conversion & Management, Vol. 47, pp. 3307-3318. 

    상세보기 crossref

  3. Jang, C.-M., Lim, S.-J. and Yang, S.-H., 2011, "Performance Analysis for Turbo Blower According to Inlet-Vane Angle," Journal of the KSME B, Vol.35, No. 3, pp. 301-307. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Kim, K.-Y. and Seo, S.-J., 2006, "Application of Numerical Optimization Technique to Design of Forward-Curved Blades Centrifugal Fan," JSME International Journal-Series B, Vol. 49, No. 1, pp. 152-158. 

    상세보기 crossref

  5. Cui, B.-L., Zhu, Z.-C., Jin, Y.-Z. and Li, Y., 2010, "Numerical Simulation of Flow in Centrifugal Pump with Complex Impeller," Proceedings of the Third Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science, pp. 57-62. 

  6. Kang, S. H. and Shin, Y. S., 1989, "Numerical Calculation of Flows Through Impeller of Centrifugal Compressors by Streamline Curvature Method," Journal of Air Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol.1, No. 1, pp. 87-96. 

  7. Kim, J.-H. and Kim, K.-Y., 2010, "Numerical Study on Effects of Geometrical Variables on Performance of a Centrifugal Compressor," Proceedings of the Fifth National Congress on Fluids Engineering, pp. 152-155. 

  8. CFX-12 User Manual, 2008, Ansys inc. 

  9. Mente, F. and Esch, T., 2001, "Elements of Industrial Heat Transfer Predictions," Proceedings of 16th Bazilian Congress of Mechanical Engineering (CPBEM), CD-ROM. 

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