• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.409-415
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• 2016

본 연구에서는 유량 $70.7m^3/min$, 양정 87m의 양흡입 원심펌프의 수력 손실 절감을 위해 표면 마찰거칠기를 변화시킨 실험을 수행하였다. 초기 표면 거칠기를 $100{\sim}110{\mu}m$에서 $0{\sim}0.08{\mu}m$로 변경한 후 표면 거칠기 변화가 전체 펌프의 효율 증가 및 펌프 운전시 소요되는 전력 원단위 변화 측정을 수행하였다. 표면 마찰 거칠기 개선 부위는 물과 접하는 펌프 내부 임펠러와 케이싱 표면으로 하였고 코팅 방식을 적용하였다. 그 결과 펌프 효율은 약 0.8~1.79% 증가하였으며, 전력원단위는 4.38 ~ 6.04% 절감 효과를 가져 왔다. 이와 같은 결과는 임펠러 및 내부 케이싱의 표면 거칠기가 펌프의 성능에 작지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라 표면 거칠기 개선을 통해 마찰에 의한 수력 손실을 줄여서 펌프 성능 향상과 상당한 에너지의 절감 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.51-56
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• 2010

A numerical simulation is carried out to investigate the effect of flow rate variation and performance characteristics of double-suction centrifugal pump. Two types of pump which have different impeller inlet breadth and curvature of the shroud line consist of six blades impeller and shroud ring. Finite-volume method with structured mesh and $k-\omega$ Shear Stress Transport turbulence model was used to guaranty more accurate prediction of turbulent flow in the pump impeller. Total head, power and overall efficiency were calculated to obtain performance characteristics of two types of pump according to the variation of flow rate. From the results, impeller having smooth curve along the shroud line obtained good performance. The lower flow rate, the more circulation region, flow unsteadiness and complicate flow pattern are observed. Complicated internal flow phenomena through impellers such as flow separation, pressure loss, flow unsteadiness and performance are investigated and discussed.

• 소음진동
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• 제10권3호
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• pp.500-507
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• 2000

Dynamic forces due to mechanical and hydraulic related causes are always exerted on operating turbomachinery such as centrifugal pumps. To ensure the safety and the reliability of the pump. the magnitudes of the vibration must be kept within an acceptable limit. The focus of this paper is on the identification of the vibration behavior and the quantitative analysis of the hydraulic excitation forces. As the structure becomes more complex finite element analysis is essential to accurately predict the vibration characteristics and the excitation forces, This paper presents an experimental and analytical technique to find and solve to vibration problems in double volute double suction centrifugal pump. Measured vibration data due to the dynamic forces are presented and individual causes are identified, finally excitation forces of the pump are inversely estimated at each frequency on operating conditions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1931-1939
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• 2000

Operating excitation forces of the linear vibratory system are normally determined by direct measurement techniques using load cells, strain gauges, etc. But, hydraulic forces of the rotating turbomachinery such as centrifugal pumps are exerted on an impeller due to asymmety of the flow by the interaction between pump impeller and volute. So, investigations of wide range of hydraulic designs and geometric deviations are difficult by direct method. This paper presents a hybrid approach for fourier transformed operational excitation forces, which uses pseudo-inverse matrix of the transfer matrix for the system and the measured vibrational data with standard installed pump. The determination of the transfer function matrix is based on a linear rotor/stationary system and steady state harmonic response in finite element analysis. And, vibrational data is collected in both vertical and horizontal directions at inboard and outboard bearing housings. The results of the process may be enhanced by making acceleration measurements at many more locations than there are forces to be determined.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.103-110
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• 1997

A performance prediction method is presented for single(double) suction centrifugal pumps with a review of loss correlations given in the previous open literature. Most of the loss analyses mentioned in the present study are one dimensional and this paper investigates several modeling schemes and shows that a fairly good prediction can be achieved by a proper selection of the most important flow parameters resulting from a mean streamline analysis. Predictions of the trends of total head- capacity and pump efficiency-capacity curves agree well with the experimental data in almost the full range of operating conditions. The prediction method developed through this study can serve as a tool to ensure good matching between parts and it can assist the understanding of the operational characteristics of general purpose centrifugal pumps.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.104-111
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• 2017

본 연구는 원심펌프 내부 유동장 특성에 대한 시뮬레이션 및 시각화에 중점을 둔다. 3D 수치해석은 Reynolds Average Navier-stock 코드를 k-${\varepsilon}$ 표준 2차방정식 난류 모델로 처리하여 수행하였다. 시뮬레이션은 흡입측, 임펠러, 토출측 영역에서 조도로 인한 마찰 손실과 임펠러 웨어링에서 체적 손실을 포함한다. 해석과 실험사이의 성능곡선 비교결과 최대 5 %의 작은 차이를 보이며 동일한 추세를 나타냈다. 최고 효율점에서 속도 벡터는 고르게 나타났지만 비 설계점에서는 현저한 변화가 나타났고, 텅 부근의 임펠러 유로토출부에서 강력한 재순환 영역이 나타났다. 비교적 일정한 압력분포가 텅 부근임에도 불구하고 임펠러 주위에 관찰되었다. 볼류트 내에서 기하학적으로 인해 형성된 나선형 와류가 이 영역에서 유동장이 상대적으로 난류이고 불안정하다는 것을 증명하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.400-406
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• 2017

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.