• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.32-36
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• 2012

The positive displacement pump and the regenerative pump are widely used in the range of low specific speed, $n_s{\leq}100$[rpm, m3/min, m]. The positive displacement pump is not suitable for miniaturization and operation in high rotational speed. The regenerative pump has a problem with large leakage flow and low efficiency. While the centrifugal pump has advantages of high efficiency, miniaturization and high rotational speed, efficiency drops sharply with decrease in specific speed. Therefore the purpose of this study is to design a new type of centrifugal pump that has advantages of centrifugal pumps in operation in low specific speed. The name of this new type of pump was called 'Pipe type centrifugal pump', since the flow path through the impeller is simple circular pipe. Due to the simple shape of impeller, the manufacturing process is simple and cost is low. There is strong jet flow at the outlet of the impeller. This jet induces flow path loss, meridional dynamic pressure loss and mixing loss. Large disk friction makes the efficiency be limitted in the range of low specific speed. Even though the loss and the low efficiency, 'Pipe type centrifugal pump' represents stable performance, affordable pressure ratio and efficiency better than that of other low specific speed pumps.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.32-39
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• 2006

Recently, according to the trend of small size in scale and high speed in rotation of turbomachinery, very low specific speed centrifugal pump is taking a growing interest because the pump is characterized by high head and low flow rate with convenience of manufacturing and maintenance compared with conventional positive displacement pump. However, the efficiency of the very low specific speed centrifugal pump drops rapidly with the decrease of specific speed. The purpose of this study is nor only to examine the influence of casing type on the performance of centrifugal pump in the range of very low specific speed but also to determine the proper casing type for the improvement of pump performance. The results show that circular casing is suitable for the centrifugal pump in the range of very low specific speed and the influence of impeller configuration on the pump performance is very small. Radial thrust in the circular and volute casings is considerably small in the range of very low specific speed.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.9-18
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• 2006

In the range of very low specific speed ($n_s<0.25$, non-dimensional), the performance of a centrifugal pump is much different from that of a centrifugal pump of normal ns and the efficiency of the pump drops rapidly with the decrease of $n_s$. In order to examine the reason of unstable performance characteristics of the very low $n_s$- centrifugal pump, the internal flow of the pump with a semi-open impeller is measured by a PTV(Particle Tracking Velocimetry) system. The purpose of this study is to make clear the internal flow characteristics and to obtain basic knowledge of the pump performance. The results show that the leakage flow through tip clearance give a strong effect on the flow pattern of impeller passage. A large vortex in the impeller passage and a strong reverse flow at impeller outlet are formed in the range of small flow rates, and the vortex and the reverse flow together reduce the absolute tangential velocity at the impeller outlet and cause the performance instability.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.40-46
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• 2006

Efficiency of a centrifugal pump is known to drop rapidly with a decrease of specific speed $n_s$. However, below $n_s=60\;[min^{-1},\;m^3/min,\;m]$, the pump characteristics are not yet clear. Therefore, present study is aimed to investigate the influence of large change of specific speed on the performance of a very low specific speed centrifugal pump. Moreover, influence of impeller configuration on the performance of very low specific speed pump is investigated. The results show that very low specific speed can be accomplished by reducing volute throat sectional area using circular spacer. Influence of the spacer's location and configuration in the discharge passage on the pump performance is very small. Best efficiency of very low specific speed centrifugal pump decreases proportionally to the specific speed but the best efficiency decreases on a large scale in the range of $n_s<40$. Influence of impeller configuration on the pump performance and radial thrust of centrifugal pump are considerably small in the range of extremely low specific speed $(n_s=25)$.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.81-85
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• 2015

The purpose of this study is to evaluate energy savings for inverter driving multi-stage centrifugal pump. Variable speed driving pump system has high efficiency compared with constant speed driving pump system. Because of difficulty to estimate operating efficiency of variable speed driving pump system, energy saving rates are used to replace operating efficiency. energy saving rates are calculated from pump input power and pump duty cycle. But another researches have used pump duty cycles of each season for energy saving rate. In this study, for estimating energy saving rate more high accuracy, pump duty cycles are measured for 1 year. pump duty cycles, depending on the season and be classified according to the weekday/weekend or during the week day. By this pump duty cycles, Energy saving rate is calculated appropriately.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.43-51
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• 1994

The design technique of turbo pumps has been developed due to an increasing demand from related industrial fields. But infant stage of turbomachinery in the domestic industry needs more fundamental design method. Among various types of pumps, centrifugal pump was chosen because of its wide industrial application. It is difficult to decide the correct specification of centrifugal impeller, because of its complex flow analysis at the inlet, passage and outlet. This study is limited on the impeller blade design and its related performance analysis.

• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2020

원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.77-84
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• 2003

액체로켓용 터보펌프 터빈 블레이드-디스크의 구조 및 진동 해석이 설계점에서의 구조 강도 및 동특성을 고찰하기 위하여 수행되었다. 터보펌프의 높은 회전 속도로 인하여 구조 해석시 원심력 영향이 주의깊게 고려되었다. 극심한 온도 분포에 따른 열하중 또한 터빈 블레이드-디스크에 작용하는 외부하중으로 고려되었다. MSC/NASTRAN DMAP Alter를 이용한 3차원 유한요소법이 주기 대칭 구조 해석에 적용되었다. 회전 속도에 따른 구조 동특성의 고찰을 위하여 블레이드간 위상차가 고려되었다. 수치해석을 통하여 원심력과 열하중이 터빈 블레이드-디스크에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권7호
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• pp.45-50
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• 2010