Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Design of an Electromagnetic Pump and Numerical Analysis of the Liquid Metal Flow

전자기펌프의 설계 및 액체금속 유동의 수치해석

  • Kwon, Jeong-Tae (Department of Mechanical Engineering, Hoseo University) ;
  • Kim, Seo-Hyun (Department of Mechanical Engineering, Hoseo University) ;
  • Nahm, Taek-Hoon (Department of Mechanical Engineering, Hoseo University) ;
  • Lim, Hyo-Jae (Department of Mechanical Engineering, Hoseo University) ;
  • Kim, Chang-Eob (Department of Electrical Engineering, Hoseo University)
  • Published : 2009.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

An electromagnetic pump has been designed using Load Distribution Method and Equivalent Circuit Method, and installed in a liquid metal flow system. The relation between the driving power of he electromagnetic pump and the flow rate was proposed. Also, the flow velocity and flow rate has been calculated by treating the Lorentz force as a source term in the Navier-Stokes equation. The calculation results were analyzed and compared with data from a commercial Code, FLUENT. They agreed well with each other within an error of 5%.

본 연구에서는 장하분배법(Load Distribution Method) 및 등가회로법(Equivalent Circuit Method)을 이용하여 액체금속이송을 위한 전자기펌프를 설계하고 제작하였다. 제작된 전자기펌프의 구동전력과 이에 상응하는 액체의 유량관계를 구하였다. 액체금속유동에 가하는 전자기 힘(Lorentz force)의 크기에 따른 유속과 유량을 수치해석기법을 이용하여 계산하였다. 수치해석결과를 상용코드인 FLUENT를 이용하여 계산한 결과와 비교하고 분석하였다. 다양한 전자기력의 크기에 대한 액체금속(우드메탈)의 평균속도에 대한 결과는 FLUENT의 결과와 5%이내의 오차 내에서 잘 일치하였다.

Keywords

References

  1. 김희령 "환단면 선형유도전자펌프의 자기유체역학적동특성 해석 및 설계 기법 개발", 서울대학교 원자핵공학과 박사학위논문, 1988.
  2. 최훈기, 유근종, 박태봉, 은재정, 장남영 , "선형유도 전자펌프내의 자기유체 유동에 관한 수치적 연구", 공업기술연구 학술저널, 제3권, pp. 51-57, 2003
  3. 원종수 역, 대학과정 전기설계학, 동일출판사, pp. 39-64, 1994.
  4. Cha, J. E., "Preliminary Design of Dynamic Corrosion Facility for Lead-Bismuth Eutectic", KNS Spring Conferece, 2003.
  5. Borghi, C. A., Cristofolini, A., and Fabbri, M., "Study of the Design Model of a Liquid Metal Induction Pump," IEEE Trans. Magn., vol.34, no.5, pp.2956-2959, 1999. https://doi.org/10.1109/20.717690
  6. Nasar, S. A., "Linear motion electromagnetic systems," John wiley & suns, pp.131-263, 1998.
  7. Suhas V. Patankar, "Numerical Heat Transfer and Fluid Flow," Hemisphere Publishing Corporation, 1980.