초록 ▼

본 연구는 산업용 송풍기로써 가장 많이 사용되는 터어보 송풍기의 공력설계 기술 및 성능분석 기법을 개발하고 이를 통해 터어보 송풍기의 성능 및 효율 향상을 위해 태일제작소와 공동으로 수행된 것이다. 터어보 송풍기의 공력설계 및 성능예측을 위해 Euler의 터어빈 이론과 유한깃 영향에 기본을 둔 압력수두에 관한 방정식들이 유도되었고 마찰손실,케이싱,손실, 원판마찰 손실 및 누설 손실 등에 관한 방정식들을 이용한 터어보 송풍기의 성능예측모델이 정립되었다. 터어보 송풍기의 효율을 향상시키기 위하여 터어보 송풍기의 효율에 영향을 미치는 중

본 연구는 산업용 송풍기로써 가장 많이 사용되는 터어보 송풍기의 공력설계 기술 및 성능분석 기법을 개발하고 이를 통해 터어보 송풍기의 성능 및 효율 향상을 위해 태일제작소와 공동으로 수행된 것이다. 터어보 송풍기의 공력설계 및 성능예측을 위해 Euler의 터어빈 이론과 유한깃 영향에 기본을 둔 압력수두에 관한 방정식들이 유도되었고 마찰손실,케이싱,손실, 원판마찰 손실 및 누설 손실 등에 관한 방정식들을 이용한 터어보 송풍기의 성능예측모델이 정립되었다. 터어보 송풍기의 효율을 향상시키기 위하여 터어보 송풍기의 효율에 영향을 미치는 중요한 설계인자들에 대한 parametric study와 최적설계기법을 이용하여 7가지 비속도 범위를 갖는 17기의 터어보 송풍기를 설계하여 성능실험을 수행하였다. 실험결과 1차년도에 비해 최대전압효율이 9.9%에서 13.0%까지 향상되었음이 밝혀졌다. 또한 비속도 변화에 따른 각종 무차원 계수의 특성 변화를 분석하여 상사설계를 통한 고효율 터어보 송풍기 설계에 대한 기반을 확립하였다.

목차 Contents

• 제1장 서 론...18
• 1.1 연구의 배경 및 필요성...18
• 1.2 연구의 내용 및 범위...19
• 제2장 터어보 송풍기의 공력성능 해석...21
• 2.1 공력성능 해석 기본이론...21
• 2.1.1 에너지 변환 기본이론...21
• 2.1.2 유한 깃 이론...26
• 2.1.3 케이싱 형상...31
• 2.2 터어보 송풍기의 제반 손실...34
• 2.2.1 깃 통로 마찰 손실...35
• 2.2.2 케이싱 손실...37
• 2.2.3 흡입구 손실...43
• 2.2.4 원판 마찰 손실...43
• 2.2.5 누설 손실...45
• 2.3 터어보 송풍기의 공력성능 해석 모델...48
• 제3장 실험 모형 송풍기 설계...52
• 3.1 터어보 송풍기의 설계 변수...52
• 3.1.1 임펠러 입.출구 폭...53
• 3.1.2 임펠러 직경비 및 깃 각...55
• 3.1.3 깃의 수...56
• 3.1.4 케이싱 형상...57
• 3.1.5 설계변수 형상...58
• 3.2 터어보 송풍기의 최적설계 기법...59
• 3.2.1 터어보 송풍기의 최적설계 모델...59
• 3.2.1.1 공력설계 모델...59
• 3.2.1.2 강도설계 모델...65
• 3.2.2 터어보 송풍기 최적설계...67
• 3.2.2.1 최적설계 기법...67
• 3.2.2.2 최적설계 과정...68
• 3.3 모형 송풍기 설계...74
• 3.3.1 실험 모형 송풍기 선정...74
• 3.3.2 실험 모형 송풍기 설계...75
• 제4장 터어보 송풍기 성능 실험...78
• 4.1 실험장치 구성...79
• 4.2 실험 방법...83
• 4.3 측정자료 처리 방법...84
• 제5장 터어보 송풍기의 성능실험 결과 및 분석...89
• 5.1 유량계수 변화에 대한 압력계수의 변화...90
• 5.2 비속도 변화에 대한 전압효율의 변화...97
• 5.3 비속도 변화에 대한 압력계수의 변화...107
• 5.4 비속도 변화에 대한 용량계수의 변화...114
• 5.5 비속도 변화에 대한 성능계수의 변화...121
• 5.6 터어보 송풍기의 무차원 계수 요약...128
• 제6장 결 론...131
• 참고문헌...133