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문제 정의
- 이러한 정보는 실험에서도 큰 제약 없이 얻기 쉬운 값들이다. 그러나 캐비테이션 기포와 그에 따른 부식의 직관적 관찰 실험은 시간과 비용 소비가 많아, 시뮬레이션을 통한 예측이 효과적이라 할 수 있는데, 이에 대한 예를 소개하고자 한다.
- 그리고 제로터 펌프에서는 피스톤 펌프에서도 언급된 압력파에 대한 유용한 사례가 있어 이를 소개한다. 압력파는 주로 밀폐된 펌프작용 공간(sealed pumping chamber)을 타고 이동한 저압 유체가 출구포트의 고압 측과 맞닥뜨리게 될 때, 출구압의 갑작스러운 변화에 의해 발생한다9).
- 엔지니어는 어떠한 대상에 대한 공학적 성능을 예측하고 다양한 문제의 원인과 결과를 직관적으로 확인하여, 문제를 개선할 수 있도록 이러한 시뮬레이션 작업환경을 이용하는데 관심을 기울이면 된다. 여기서는 그러한 관심에 도움이 되는 정보를 제공하고자, 과거에는 시뮬레이션이 어렵거나 불가능 했던 용적식 오일펌프들에 대한 응용사례들을 소개한다.
- 에서 보이는 외접기어형 펌프도 기어 포켓영역의 격자처리 문제, 특히 기어 말단과 접촉부 간극을 현장에서 실제 적용하는 수십 마이크로 크기로 형상 모델링하여 시뮬레이션하는 것이 불가능 했으나, 최근 Furmanczyk에 의해 가능하게 되었다. 여기서는 유압식동력계(hydrostatic dynamometers)와 관련된 외접기어 펌프에 대한 응용사례를 소개한다. 유압식 동력계는 디젤이나 가솔린 엔진의 파워를 모터링하고 추출할 수 있는 상대적으로 작은 용적의 유압 펌프를 이용한다.
- 이 글에서는 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, 이하 CFD)을 이용한 용적식 오일펌프 시뮬레이션에 대한 응용 사례를 소개하고자 한다. 일반적으로 CFD의 기본 아이디어는 편미분 방정식으로 표현되는 물리적 현상의 지배를 받는 시스템을 실제로 정적분하는 것이 불가능하므로, 이를 수치해석적 방법으로 근사화 하여 푸는 것이다.
- 이상에서 CFD를 이용한 용적식 오일펌프들에 대한 사례를 살펴보았다. 로터 포켓 유동 영역의 복잡한 거동 때문에 불가능했던 클레센트, 외접기어형 펌프 시뮬레이션과 펌프 단품을 넘어서 전체 시스템 해석까지 영역을 넓히고 있는 근래의 시뮬레이션 경향도 소개되었다.
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