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토네이도 원리를 이용한 슬러리 펌프의 성능특성에 미치는 로터 형상의 영향
Effect of Rotor Design on Performance Characteristics of Slurry Pump Using Tornado Principle 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.41 no.10 = no.385, 2017년, pp.631 - 638  

박상규 (전남대학교 기계설계공학부) ,  양희천 (전남대학교 기계설계공학부)

초록
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원심펌프와 구조 및 작동 원리가 다른 토네이도 원리를 적용한 슬러리 펌프의 성능특성에 미치는 로터 설계형상의 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 십자 구조인 로터의 설계변수는 직경, 높이 및 두께로 설정하였으며, 설계변수에 따라 성능특성을 비교하였다. 로터의 직경과 높이가 커지면 펌프효율이 증가하는 반면에, 로터의 두께가 증가하면 효율은 감소하였다. 본 연구의 설계조건에서 높이가 최대인 로터가 직경이 최대인 경우에 비해 비면적은 약간 작지만 펌프효율은 더 높게 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

An experimental study was conducted to investigate the effect of a rotor design on the performance characteristics of a slurry pump using the tornado principle. The slurry pump differs considerably in terms of construction as well as operating principle when compared to the conventional centrifugal ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 미국해군 항공모함의 오폐수 처리를 목적으로 개발된 토네이도 원리의 슬러리 펌프는 개발목적에 부합한 적용성 검증 연구(18,19)와 실험실 규모로 제작하여 기본적인 유동특성과 슬러리의 농도에 따른 송출 가능여부에 대한 연구(3,20) 이외에는 관련 연구가 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 토네이도 원리를 적용한 슬러리 펌프의 가장 중요한 구성요소로 원심펌프에서 임펠러와 같은 역할을 하는 로터의 설계형상에 따른 성능특성에 대한 실험적 연구를 목적으로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
슬러리의 구분 기준은? 슬러리는 분말상의 고형물이 콜로이드 상태로 분산된 것으로부터 모래나 자갈과 같이 입자가 큰 고형물이 포함된 것까지 다양한 성상을 갖는 고체와 액체의 혼합물을 총칭한다. 이러한 슬러리는 고형물의 부유 여부에 따라서 비침전(non-settling) 또는 침전 슬러리로 분류한다. 비침전 슬러리는 미세한 입자의 균일한 혼합물로 점성이 높고, 침전 슬러리는 거친 고형물의 불균일한 혼합물로 마모성이 큰 특성을 갖는다.
슬러리 제거 시 원심펌프에서 발생 할 수 있는 문제점은 무엇이 있는가? 이러한 슬러리를 처리하기 위해 이용되는 펌프는 원심펌프가 거의 대부분을 차지하고 있다. 그러나 입자가 큰 고형물의 함유량이 증가할수록 임펠러나 케이싱 등과 같은 펌프 구성요소의 마모 및 침식으로 내구성이 저하되며, 유로의 폐색과 침전 고형물로 인해 펌프의 가동이 불가능한 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 극복할 수 있는 성능 및 내구성이 담보된 슬러리펌프 개발이 필요하다.
슬러리는 무엇인가? 슬러리는 분말상의 고형물이 콜로이드 상태로 분산된 것으로부터 모래나 자갈과 같이 입자가 큰 고형물이 포함된 것까지 다양한 성상을 갖는 고체와 액체의 혼합물을 총칭한다. 이러한 슬러리는 고형물의 부유 여부에 따라서 비침전(non-settling) 또는 침전 슬러리로 분류한다.
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참고문헌 (23)

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  22. Kim, J. H., 2014, "An Experimental Study on Influence of Wearing Seal Groove Shape to Performance of the Pump," J. Korean Soc. Marine Eng., Vol. 38, No. 3, pp. 285-291. 

  23. Jeong, S. Y., Rhi, S. H., Seo, S. H. and Lee, K. B., 2015, "Optimum Design and Performance of Marine Sea Water Pump with Impeller using CFRP," J. Korean Academia-Industrial Cooperation Soc., Vol. 16, No. 11, pp. 7878-7884. 

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