프로그램을 이용한 원심펌프 설계

소개글

프로그램을 이용해서 제한된 조건으로 원심펌프를 설계

목차

1. 펌프설계
2. 펌프의 종류
3. 펌프의 동력
5. 설계양수량 Q_th

본문내용

1. 펌프설계

전양정 H=25m, 송출유량 Q=2m^3/min ,
전동기의 극수: 4극, 전동기 전원의 주파수 f=60Hz
미끄럼률 ℰ=0.03

a) 펌프의 회전수
N= (60×f)/(P/2)(1-ϵ)=(60×60Hz)/(4/2)(1-0.03)=1750 rpm

b) 비속도
N_s=NQ^(1/2)/H^(3/4) =221 (m^3/min,m,rpm)

2. 펌프의 종류

비속도와 회전차의 형상관계에서 비속도 N_s=221(m^3/min,m,rpm)인 경우에 적합한 펌프의 종류는 원심 볼류트 펌프이며 효율 η=80% 로 한다

3. 펌프의 동력

a) 수동력 L_w
L_w=γQH= (9800×2×25)/(1000×60)=8.167kW

b) 축동력 L
L= L_w/η=8.167/0.80=10.21kW

c) 최대축동력 L_max
L_max=1.5L로 하면
L_max=1.5L=1.5×10.21=15.32kW

d) 전동기의 출력 L_d
L_d=kL=1.2×10.21=12.25kW

5. 설계양수량 Q_th

체적효율 η_v=95%로 가정하고 누설유량은 ΔQ=5%이다.
Q_th=Q+ΔQ=1.05Q=2.1m^3/min

6. 회전차의 크기

a) 축의 지름 d_s와 회전차보스의 지름d_b, 회전차의 축에 작용하는 비틀림 모멘트 T는
L_max=T2πN/60
에서
T= (60×L_max)/2πN=(60×15.32×〖10〗^3)/(2×π×1750)=83.6Nm=8360N cm
허용비틀림응력을 σ, 극단면계수를 Z_p, 축의 지름을 d라 하면
T=Z_P σ= (πd^3)/16 σ
이므로
d_s=ζ∛(16T/πσ)=1.2×∛((16×8360)/(π×1200))=3.94cm
안전율 ζ=1.2, 허용비틀림응력 σ=1200N/cm^2로 하였다.

참고 자료

없음