[레포트]유체공학 원심펌프성능실험

소개글

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목차

1. 이론적 배경
2. 실험목표
3. 실험방법요약
4. 실험결과
5. 토의 (실험결과의 다양한 분석)
6. 결론 (실험을 통해 얻게 된 결론 기술)
7. 참고자료

본문내용

특성을 이해하고 펌프의 성능곡선을 그려 펌프의 성능특성을 파악한다.
3. 실험방법요약
① 사용 전에 모든 연결부가 새는지 확인한다.
② 입구밸브⑨를 열고 아크릴 물탱크에 물을 일정량 넣는다.
③ 출구밸브를 모두 열고 펌프를 가동해서 모든 기포가 없어질 때 까지 물을 순환시킨다.
④ 기포가 모두 없어진 후에 출구밸브을 반 바퀴씩 열어가며 실험을 진행한다.
⑤ RPM값이 600, 900, 1200일 때 각각의 데이터 값을 측정한다.
4. 실험결과
① RPM 600 실험
② RPM 900 실험
③ RPM 1200 실험
④ 원심펌프 특성 그래프


5. 토의 (실험결과의 다양한 분석)
① 원심펌프 실험을 통해서 무엇을 알 수 있었나?
원심펌프 실험은 임펠러를 밀폐된 공간에서 회전시켜 발생하는 원심력으로 유체의 펌프작용, 수송을 한다. 펌프에서 임펠러를 통해서 물이 물탱크로 들어가게 되고 물탱크로 들어간 물은 수송관을 통해 다시 펌프로 순환하는 구조이다. 유체는 임펠러를 통해서 에너지를 받는 것이다. 우리 조는 출구 밸브를 반 바퀴씩 열면서 실험을 진행하였고 순환이 안정되었을 충분한 시간을 가진 후에 데이터 값을 측정하였다. 이때에 해당 RPM에서 유량과 양정, 동력과 효율 및 데이터 값이 나왔다. 출구 밸브를 열면 흐르는 유체의 양이 많아지고, 단면적은 증가한다. 공식에 의해 출구 밸브를 점점 열면 출구 속도는 감소하게 되며, Total Head는 증가하게 된다. 출구 밸브를 열 수록 물이 나가는 면적이 커져서 그만큼 적은 힘으로 물이 나가므로 기계적 동력(Mechanical power)과 유체 동력(hydraulic power)이 감소함을 알 수 있었다. 또 동력이 감소하므로 효율도 감소하는 것을 볼 수 있다.
원심펌프의 실험 목적은 가장 적당한 pumping unit을 찾거나 운전점을 정의하기 위해 한다. 운전점을 찾기 위해서는 펌프양정-유량그래프와 시스템 양정-유량그래프를 통해 알 수 있다. 두 그래프의 교점은 주어진 파이프 시스템에서 펌프가 작동되었을 때 펌프의 양정과 유량을 나타낸다. 그래프에서 운전점은 효율-유량 그래프의 최대점이 일치할 때이다. 운전점에서 수직으로 선을 내려 효율 곡선과 만나는 점이 최대 효율점이다. 이 점에서 원심펌프의 최대 효율이 나타난다.
정리하면 원심펌프 성능 실험은 실험을 통해 얻은 자료를 이용하여 펌프의 성능곡선을 그려보고 내용을 통하여 운전점을 찾아 펌프의 성능측정과 유지 및 개량에 있다고 할 수 있다.
② 만약 출구밸브를 잠그는 실험을 하였으면 어땠을까?
우리 조가 했던 실험을 반대로 생각하여 출구밸브를 완전히 연 상태에서 반바퀴씩 잠그며 실험을 했으면 어떤 결과가 나왔을까를 생각해 보았다. 출구 밸브를 완전히 연 상태에서 잠그면 반대로 밸브를 통해서 나가는 유량이 점점 감소할 것이고, 양정은 증가하고, 출구 밸브를 잠그면 유체가 나가는 면적이 작아져 유체가 나가는 힘이 세지므로, 기계적 동력과 유체 동력은 증가할 것이다. 즉 출구 밸브를 잠그는 실험을 해도 데이터 값만 반대로 나올 뿐, 결과는 별 차이가 없을 것이다.
6. 결론 (실험을 통해 얻게 된 결론 기술)
원심 펌프 실험에서 실험 데이터를 통해 실험하고자하는 펌프의 최고 효율이 나오는 지점을 알 수 있었고, 데이터를 통해 곡선을 그려봄으로 원심 펌프의 각 데이터 간의 관계를 파악할 수 있었으며, 최고 효율이 나오는 운전점을 찾을 수 있었다.
각각의 실험 결과로 최대 효율일 때의 바퀴수를 알아보았다.
7. 참고자료
Fluid Engineering 실험에 의한 유체공학
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