원심펌프성능-열유체공학실험

소개글

원심펌프성능-열유체공학실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적 및 개요
2. 이론

2.1 펌프의 효율

2.2 성능곡선

2.3 자동차용 워터 펌프의 KS 규격
3. 실험

3.1 실험장치

3.2 실험방법

4. 실험 데이터

5. 그래프

6. 결 과

7. 고 찰

본문내용

곱으로 표시된다.
(1-7)
2.2 성능곡선
성능도표는 펌프축의 일정한 회전속도 에 대하여 그려진다. 기본 독립변수로 송출량 를 취한다. 종속변수로는 양정 , 제동마력 및 효율 가 있다. 그림 3.2는 원심펌프에 대한 대표적인 성능곡선을 나타내고 있다. 양정은 적은 송출량에서 대략 일정한 크기를 나타냈다가 그 후 에서 0이 될 때까지 감소하고 있다. 이 펌프는 주어진 속도와 주어진 임펠러의 크기를 가지고서는 이상의 유량을 낼 수 없다. 양정곡선에서 파선으로 표시된 적은 송출량의 영역에서 기울기가 양인 부분이 존재하나 이 부분에서의 운전은 불안전하여 헌팅 (hunting)을 일으킬 수도 있다.
송출량이 없을 때와 최고일 때 효율 는 0이 되고 송출량이 0.6가량 될 때 효율의 최고치 80～90%를 나타낸다. 이 점이 설계 송출량 또는 최고 효율점 (BEP), 즉 이 된다. 펌프구동에 필요한 동력은 송출량에 따라 증가한다. 가끔 최고 효율점 (BEP)을 지나서 큰 동력상승이 있게 되는데 이는 바람직한 현상이 아니다. 왜냐하면 많은 송출량을 보내기 위해서 더 큰 모터가 필요하기 때문이다.
그림 1-2 임펠러의 회전속도가 일정한 경우 원심펌프의 성능곡선
2.3 자동차용 워터 펌프의 KS 규격
자동차용 수냉식 기관에 사용되는 원심식 워터펌프에 대한 KS 규정은 다음과 같다.
자동차 기관용 워터 펌프 (Water Pumps for Automobiles)
- KS R 3035
워터펌프의 종류는 흡입구의 안지름, 총 양정, 토출량, 회전수에 의하여 분류한다.
보기 : AWP - 50 4 120 3
50 - 흡입구의 안지름 50mm
4 - 총 양정 4 m
120 - 토출량 120 L/min
3 - 회전수 3,000 rpm
3. 실험
3.1 실험장치
1) 실험장치
다음 그림은 워터펌프 실험장치이다.
2) 사양
(1) 전원장치
: AC 220V, 60 Hz, 3 Phase
(2) 펌 프
형 식 : 원심펌프
용 량 :
흡입구경 × 토출구경 : 내경 : 43.4
압력 측정 : 흡입측 - 1 개소
토출측 - 1 개
(3) 모 터
형 식 : 유도전동기
용 량 : AC 220V, 3 Phase, 0.75 kW
회 전 수 : 150～1750rpm
(4) 압력계
형 식 : 스트레인게이지, NEWINS
정도 : 0.25% FSO
범 위 : -1.0 ～ 1.0 bar
(5) 진공계
형 식 : 부르동관 압력계
범 위 : -76 CmHg～2 kgf/cm2
(6) 유량계
형 식 : 전자식(Electromagnetic flow meter), Badger Meter Europa GmbH
측정 범위 : 0.14 ～45.0 m3/h
(7) 토크계
형 식 : Torque Transducer. SETech
측정 범위 : 0.0 ～1.0 kgf.m
(8) 저수조
재 질 : STS304, 420 liter
크 기 : 1220(W) × 650(D) × 600(H)mm
수위계 , 배수관 및 밸브 부착
3.2 실험방법
1) 실험 전 주의 사항
압력 센서 공기빼기를 해 준다.
Main panel의 계기판 0점 조정을 한다.
Motor의 회전수를 6000rpm이상 올리지 않는다.
2) 실험 장치 명칭 및 실험 순서
① 메인 차단기의 전원을 올린다.
② 메인 패널의 주 전원 차단기를 올린다.
③ 파워 스위치를 올린다.
④ Heater 와 Motor를 ON 시킨다.
⑤ Coolant 온도 조절 계기판을 이용하여 Coolant의 온도를 80℃로 조절 및 유지 시킨다.
⑥ Motor Speed controller를 이용하여 Motor 스피드를 조절한다. 또한 회전 방향 스위치를 이용하여 반시계시계방향으로 회전 방향을 결정 한다.
⑦ Motor 스피드를 일정하게 유지하면서 Coolant 입구쪽의 밸브 개도를 조절하면서 Flow rate, Coolant temperature, Pressure-Suction, Pressure-Discharge, Torque를 읽는다.
⑧ 위의 과정을 Motor 스피드 바꿔가면서 실험한다.
4. 실험 데이터
Weir 실험
5. 그래프
6. 결 과
1) 각 회전속도에 대하여 유량을 변화시키면서 양정, 축동력 및 효율을 구하라.
2) 유량을 x축, 양정, 축동력 및 효율을 y축으로 펌프의 특성 곡선을 그리고 설명하라.
3) 효율이 최대가 되는 설계 유량 를 구하라.
4) 비선형 Curve fitting을 통해 최대유량의 구하라.
7. 고 찰

키워드

열유체공학실험,   공학,   실험,   기계과,   기계,   역학