• 제목/요약/키워드: 원심날개

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원심팬 볼루트 영역내 순음 소음원의 상대적 기여도 분석 (Analysis of Relative Contributions of Tonal Noise Sources in Volute Tongue Region of a Centrifugal Fan)

  • 허승;김대환;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.40-47
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    • 2014
  • 원심팬 날개 깃에서 발생한 와류와 원심팬 볼루트 사이의 상호작용은 원심팬의 주요한 소음원으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저소음 설계의 기초 자료로 활용하기 위하여 원심팬의 주요한 소음원 영역으로 고려되는 원심팬 볼루트 영역을 세분화하여 볼루트 영역내의 상대적 기여도를 분석한다. 주요한 소음원으로부터 방사되는 소음을 예측하기 위해 내부 음장용 복합 전산공력음향학(CAA, Computational Aero-Acoustics) 방법을 사용한다. 이 방법은 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)과 음향상사법(Acoustic Analogy), 그리고 경계요소법(BEM, Boundary Element Method)을 사용하여 원심팬 내부 유동장으로부터 방사한 소음을 원심팬 외부 음향장에서 예측하는 방법이다. 복합 CAA 방법을 이용한 원심팬 볼루트 영역내의 소음원의 상대적 기여도 분석은 컷-오프영역으로부터 출구영역보다 컷-오프영역으로부터 원심팬 스크롤영역이 전체 소음에 대한 기여도가 높고, 날개 깃의 쉬라우드 영역보다 허브 영역이 전체 소음에 대한 기여도가 높다는 것을 보여준다. 이러한 결과는 향후 저소음 원심팬 개발을 위한 유용한 자료로 활용될 것이다.

2엽 수중 슬러리 펌프 임펠러 전산해석 (CFD Analysis of Submersible Slurry Pump with Two Blades)

  • 윤정의
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권3호
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    • pp.263-268
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    • 2011
  • 본 연구는 볼텍스 형태를 대신하는 원심형태의 비 막힘형 2엽 수중 슬러리 펌프 임펠러를 개발하기 위해 수행하였다. 이를 위해 먼저 펌프 설계에 있어 중요한 변수로 입구면 날개각(blade angle)과 날개 길이 각(blade length angle) $\alpha$를 선정하여 이들이 펌프의 효율에 미치는 영향을 살펴보기 위해 상용 코드인 ANSYS CFX and BladeGen을 사용하여 해석을 수행하였다. 그 결과 입구면 임펠러 날개 형상은 $\beta$값이 $30^{\circ}$ 로 일정한 값을 가질 때 가장 높은 효율을 가지게 됨을 알 수 있었으며, $\alpha$값은 효율에 비례하는 특징을 가짐을 관찰할 수 있었다.

수치해석에 의한 스플리터 부착 원심송풍기 성능특성 연구 (Performance Analysis of a Centrifugal Fan with Splitters)

  • 장춘만;최가람;양상호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1067-1073
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    • 2011
  • 본 연구에서는 생활폐기물 관로이송 설비에 사용되고 있는 원심송풍기의 성능향상을 위해 임펠러날개 압력면과 부압면 측에 스플리터를 각각 설치하고, 스플리터의 코드길이 변화에 따른 성능특성을 삼차원 나비어-스톡스 방정식을 이용한 수치해석으로 분석하였다. 수치해석을 통한 기초연구를 바탕으로 날개 부압면측에서 발생하는 역류현상을 억제할 수 있는 스플리터의 익간설치를 고려하였으며, 주요설계 변수로는 코드길이를 설정하였다. 이를 통해 날개 부압면 측에 설치한 스플리터의 코드길이가 길어질수록 원심송풍기 압력 및 효율특성이 설계유량 조건 뿐만 아니라 유량증가에 따라 향상됨을 알수 있었다. 설계유량 조건에서 스플리터 부착 원심송풍기에 의해 효율 및 압력은 기존대비 각각 4% 및 18% 향상되었다.

원심형 날개를 부착한 축류홴의 유동특성 해석 (Analysis of Flow Characteristics on the Axial Flow Fan with Centrifugal Blade)

  • 최중근;이석종;이명호;성재용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권5호
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    • pp.589-596
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    • 2006
  • This study aims to propose a new model axial flow fan which attachs centrifugal blades, and to investigate the effect of centrifugal blades on the performance improvement of new model axial flow fan. A numerical simulation has been conducted using STAR-CD commercial code to solve the three dimensional incompressible Navier-Stokes equation for high Reynolds number $k-{\epsilon}$ turbulent model. Numerical simulation is carried out to investigate the detail phenomenon in the flow field and performance characteristics of new model and normal model fan. Calculation results are compared with normal model's results to investigate which centrifugal blades effect on velocity profile and pressure distribution at various flow field positions. and calculation results show that new model fan can improve the performance of total pressure.

초소형 원심압축기의 날개 두께 변화에 따른 성능에 관한 실험적 연구 (Performance Variations of Small Centrifugal Compressor with Exit Blade Thickness)

  • 강신형;조운제;윤하용;이승갑
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.135-141
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    • 1998
  • Some sized centrifugal compressor were designed and their performance measured to investigate the effects of exit blade thickness, width and back swept angle. The impeller of larger blade thickness shows low pressure ratio compared with that of smaller one. Backswept angle have also large effect on the efficiency. Measured values of slip factor are quite different from the estimated values of Wiesner-Busemann model and increase with the flow rate.

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원심 전향익 송풍기 날개 후단의 형상에 따른 소음 분석 (Experimental Study of Trailing Edge Shape of Forward Curved Blade upon Radiated Noise)

  • 김휘중;정근화;이창준;이승배
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.137-142
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    • 2000
  • The turbulent broadband sound power from a forward curved bladed fan can be modeled by the trailing edge noise. The trailing edge noise is usually influenced by inflow turbulence, separation, and boundary layer on the blade. This paper reports the effects of the solidity (C/s) and the stagger angles upon the trailing edge noise with respect to the trailing edge shapes of circular-arc cambered blade of multi-bladed fan, and discusses the major physical mechanism of reduced noise lot the circular trailing-edged case.

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초소형 원심압축기의 날개 두께 변화에 따른 성능에 관한 실험적 연구 (Performance Variations of a Small Centrifugal Compressor with Exit Blade Thickness)

  • 강신형;조운제;윤하용;이승갑
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.15-21
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    • 1999
  • Some sized centrifugal compressors were designed and their performance measured to investigate the effects of exit blade thickness, width and back swept angle. The impeller of larger blade thickness shows low pressure ratio compared with that of smaller ones. Backswept angle also have a large effect on the efficiency. Measured values of slip factor are quite different from the estimated values of the Wiesner-Busemann model and an increase in the flow late.

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날개형 수제의 이격거리에 따른 개수로 만곡부의 유심선 변화 (Thalweg Change According to Outer-bank Distance of the Submerged Vane in Curved Channel)

  • 함광현;전우성;심영주;박상덕
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.261-261
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    • 2021
  • 자연하천은 직선하천보다 만곡하천으로 존재하는 경우가 많다. 하천의 만곡부에서 2차류 흐름과 나선형 흐름, 원심력이 수충부와 외측제방에 작용하여 하상에 국부적인 세굴이 발생한다. 세굴이 발생하게 되면 수충부나 외측제방에 붕괴나 피해가 일어날 수 있다. 세굴의 피해를 줄이고 만곡부유로를 조정하기 위해 날개형 수제를 설치할 수 있다. 날개형 수제를 설치한 하상은 수제의 두께, 길이, 높이, 간격, 위치, 배열 등에 따라 다르게 반응한다. 본 연구에서는 만곡 개수로에 잠긴 날개형 수제를 설치할 때 만곡 외측에서 수제 열까지의 거리가 만곡부의 유심선 변화에 미치는 영향을 이동상 개수로 수리실험으로 조사하였다. 이동상 수리실험은 폭 1.16 m, 깊이 1 m, 길이 24 m인 90° 만곡 개수로에 d50이 3.3mm인 잔자갈을 깔아 하상경사 1/300로 정리한 후 수제를 설치하는 순서로 이루어졌다. 수제는 폭 20mm, 길이 70mm의 직사각형 단면 목재로 제작하여 설치하였고, 실험별 이격거리는 외측 제방으로부터 8.4 cm, 14 cm, 19.6 cm로 하였다. 실험유량은 140l/s로 3시간 동안 흘린 뒤 하상측정장치를 이용하여 주요 횡단면별 하상고를 측정하였다. 측정한 데이터를 이용하여 최심하상고의 크기와 위치, 유심선의 변화 등을 분석하였다.

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유체-구조 연성해석을 이용한 원심압축기 운전익단간극과 성능 예측 (Study on the Performance of a Centrifugal Compressor Using Fluid-Structure Interaction Method)

  • 이호림;김창희;양장식;손창민;황윤제;정진희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권6호
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    • pp.357-363
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    • 2016
  • 본 연구에서는 날개 두께 분포가 다른 두 임펠러를 이용하여 유체-구조 연성해석을 통해 운전익단간극을 예측하고 임펠러의 변형이 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 임펠러는 작동조건에서 작용하는 원심력, 압력, 열 하중의 영향으로 변형이 발생하게 된다. 이로 인해 초기 설계된 익단간극이 비균일하게 변화하는 것을 확인하였다. 특히 임펠러 날개의 선단과 후단에서 가장 큰 익단간극 감소가 발생하였으며, 이로인해 간극누설유동이 19.4% 감소하였다. 또한 운전조건에서 익단간극 감소로 간극누설 유량이 감소하면서 효율은 0.72% 증가하는 것을 확인하였다. 원심압축기 작동조건에서의 정확한 운전익단간극의 예측과 익단간극의 변화가 성능에 미치는 영향에 대해서 확인하였다.

임펠러 및 플로팅 링 실이 원심 펌프의 성능에 미치는 영향 (Effects of Impellers and Floating Ring Seals on Performance of Centrifugal Pumps)

  • 김대진;최창호;홍순삼;김진한
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1083-1088
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    • 2011
  • 임펠러 및 플로팅 링 실의 형상이 원심 펌프의 성능에 미치는 영향을 수류 시험 결과를 토대로 연구하였다. 연구 대상이 된 펌프는 30 톤급 및 75 톤급 액체로켓엔진용으로 개발된 단단 원심형 펌프로 연소실에 추진제(액체산소, 케로신)를 공급하는 터보펌프의 일부이다. 펌프의 양정은 임펠러 출구 폭 및 날개 개수, 날개의 출구 각도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 개발된 펌프는 플로팅 링 실의 간극에 따라 그 효율에 차이가 있었으며, 크기 증가에 따른 효율 증가 효과는 크게 나타나지 않았다.