Abstract
The model used in this study was reversed to analyze the cause of excessive damage that occurred inside the rotating system and pipe system of a centrifugal-type seawater pump on a ship. For this purpose, internal flow analysis on a cooling seawater pump was performed using CFD. As a result, the shape and boundary conditions of the target pump were set by reverse engineering, and pump efficiency at a design operating point of $125m^3/h$ was calculated as 85.3 % with a head of 32.0 m. The maximum efficiency point of the target pump was estimated to be 86.2 % at $150m^3/h$, but this differed from the actual operating point. At $112.5m^3/h$, which was the lowest flow point, flow was unstable due to the characteristics of the low flow point and analysis convergence was not good. The purpose of this study was to clarify the cause of ongoing cavitation in seawater pumps and piping systems in operation. Future research will be needed to clarify causes for pipe systems in the future by performing calculations for the total piping system of an inlet and outlet, in addition to measuring the flow rate of each branch pipe.
선박용 입형 편흡입 원심 해수펌프의 회전체와 파이프 시스템 내부에 발생한 과도한 손상의 원인을 분석하고자 실제 모델을 역설계 하였다. 이를 위해 전산유체역학(CFD)을 이용하여 해수냉각펌프의 내부유동 분석을 실시하였다. 결과적으로 역설계를 통한 대상펌프의 형상 및 경계조건을 설정하여 설계 운전점인 $125m^3/h$에서의 펌프 효율은 85.3 %, 양정 32.0미터로 계산되었다. 대상 펌프의 최고 효율점은 $150m^3/h$에서 약 86.2 %로 예측되었으나 실제 운전점과는 차이가 있었다. 최저 유량점인 $112.5m^3/h$에서는 저 유량점 특성상 유동이 불안정하여 해석의 수렴이 좋지 않았다. 선박에서 운전 중인 해수펌프 및 파이프 시스템 전반에 걸쳐 진행 중인 공동현상의 원인 규명을 통해 개선방안을 도출하고자 하였으나, 입 출구 전체 파이프 시스템의 계산, 각 지관들에 대한 유량 및 유속 측정 등을 통해 보다 명확한 원인분석을 위한 후속연구가 필요하다.
