원심펌프 성능실험-보고서(기계공학)

소개글

원심펌프 성능실험-보고서(기계공학)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험의 목적 p.1-------------------


2. 실험방법 p.1-------------------


3. 실험결과 p.1~3--------------


4. 결론 및 토의p.4---------


5. 계산식 p.5~p.6-----

본문내용

0.023
3
1363
10.3
20
0.515
0.03
0.15
0.6
0.195
0.035
4
1381
14.2
20
0.71
0.02
0.19
0.6
0.195
0.047
Table 1. 실험을 통해 구한 값
여기서 Z=0.2m
* 필요한 공식.
(실험에서는 )
H 양정
(m)
Lw 수동력
(w)
Ls 축동력
(w)
η
실험1
(25%개방)
0.7
0.206
16.999
0.012
실험2
(50%개방)
1.1
1.726
17.049
0.102
실험3
(75%개방)
1.4
7.071
17.15
0.416
실험4
(100%개방)
1.899
13.23
17.376
0.761
Table 2. 실험을 통해 계산한 양정, 수동력, 축동력, 효율
*그래프
fig 1. 펌프의 이론적인 양정-유량-효율 곡선
fig 2. 실험으로 구한 H-Q선도
fig 3. 실험으로 구한 효율-유량 곡선
4. 결론 및 토의
이번실험은 펌프의 성능실험이다. 밸브 잠금의 정도(25%,50%,75%,100%개방)에따라 입구와 출구의 압력을 구했다. rpm은 일정하게 해야 하지만 약간의 오차가 있었다. 이를 통해 양정계수를 구했고 펌프의 축동력과 수동력을 계산할 수 있었다. 축동력과 수동력을 구했고 효율을 구할 수 있었다.
table 1을 첫 번째부터 네 번째 까지 밸브를 각각 25%,50%,75%,100%개방했을 때 20초 동안의 물이 나오는 양을 측정했고 계산식에서 보는 것과 같이 질량유량()을 구해 유량()을 구했다. table 2를 보면 양정(H)를 구할 수 있다. 유체를 올리는데 쓰이는 동력인 수동력은 공식을 이용해 table 2처럼 결과 값을 나타내었다. 축동력은 T*w로 구할 수 있는데 여기서 T는 모멘트, w는 각속도이며 w는 2N으로 구할 수 있으며 N은 타코메타로 측정하였다. 여기서 rpm을 측정하는데 타코메타를 기계에 접촉시 손으로 하기 때문에 약간의 rpm변화가 생겼다. 이론상 축동력은 일정해야하지만 RPM의 약간의 변화로 table 2에서 약간의 변화를 보였다. 수동력과 축동력을 구했다면 수동력/축동력 공식으로 table 2에서 효율 각각 0.012, 0.102, 0.416, 0.761을 보였다. 여기서 알 수 있는 것은 밸브를 열면 열수록 효율은 좋은 것을 알 수 있었다. fig 1 은 이론적인 양정-유량, 효율-유량 곡선이다. fig 2는 실험으로 나온 양정-유량 곡선인데 비교를 해보면 먼저 이론값과 실험값의 차이는 압력측정이 잘못된 것 같다. 일반적으로 밸브를 열면 열수록 유량은 증가하고 압력은 떨어져야하는데 table 1의 흡입축과 토출축의 압력차가 증가하기 때문에 밸브를 열수록 양정이 증가했던 것이다. 따라서 원래는 유량이 증가하면 양정이 떨어져야하지만 압력을 잘못 측정해 양정이 증가하였다. fig 1에서 효율곡선을 보면 중간부분이 최고효율을 나타내는 점이다. 실험한 fig 3과 비교해보면 유량이 증가할수록 효율도 증가하는 같은 변화를 보였다. 여기서 다시 한 번 밸브를 열면 열수록 효율은 좋아지는 것을 알게 되었다. 이번 펌프성능실험을통해 이론적으로만 배웠던 펌프를 직접 가동시켜 양정과 유량과 축동력과 수동력을 과 효율을 구해보고 그래프를 그려 봄으로써 밸브를 개방할수록 효율이 좋다는 것을 알 수 있었고 fig 2가 왜 이렇게 나왔는지 곰곰이 생각해보는 계기가 되었고 밸브를 열면 열수록 압력은 감소하기 때문에 압력을 잘못 측정했다는 결론을 낼 수 있었다. 이번 실험 내내 이런 펌프를 가지고 상사법칙을 이용해 rpm만 2배로 증가시키면 동력은 8배의 효과를 얻을 수 있다는 생각을 많이 하게 되었다.
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5. 계산식
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키워드

원심펌프,   기계공학,   유체역학