유체실험(원심펌프 성능실험)

목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험장비 구성

4. 실험방법

5. 실험 시 주의사항

6. 실험결과
1) 엑셀을 이용한 데이터 값
2) 전체 엑셀 파일
3) 그래프

7. 실험고찰

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
일정한 회전속도로 운전되고 있는 원심펌프의 성능특성을 측정하고 실험을 통해서 얻은 결과를 이용하여 차원해석의 유용성을 확인한다.

2. 실험이론
- 원심펌프 기초이론
터보기계중의 하나인 원심펌프는 임펠러의 회전을 통해서 유체에 에너지를 공급하는 장치이다. 고속으로 회전하는 임펠러에 의해서 펌프의 중심에 낮은 압력이 형성되어 이를 통해서 유체가 유입된다. 원심펌프의 의해서 수조의 유체가 흡입되어 임펠러(회전차, Impeller)의 중앙에서 유입되고 임펠러의 반경방향으로 흐른 후 와류실(Voltex Chamber) 또는 안내깃(guide vane)을 통과한 후, 압력이 증가되고 스파이럴케이싱(Spiral Casing)을 지나서 송출관을 통하여 다른 수조로 양수된다. 회전하는 임펠러의 날개는 유체를 날개를 따라 방사방향으로 흐르도록 유도하며 이렇게 흐르도록 하는 힘은 원심력이다. 임펠러의 날개를 따라 흐름으로써 유체의 속도가 커지며 임펠러의 날개에서 벗어나 달팽이 모양의 케이싱을 따라 흐르는 유체는 디퓨져 효과에 의해서 속도는 줄어들고 압력은 증가하게 된다.

이처럼 유체를 회전차의 반경방향으로 흐르게 하여 송수하는 펌프를 원심펌프라 하면 이 중 안내깃의 유무에 따라 벌류트 펌프와 디퓨저 펌프로 구분하며 우리가 실험하는 펌프는 안내깃이 설치되어 있지 않은 벌류트 펌프이다. 일반적으로 펌프의 역할을 유체의 속도를 크게 하는 것으로 이해하는 경우가 있다.

입구와 출구의 직경이 같은 펌프에 비압축성 유체가 흐른다고 할 때 펌프의 입구와 출구에서 펌프의 궁극적인 역할은 유체의 압력을 상승시키는 것이다. 원심펌프는 자흡 작용이 없으므로 흡입구와 흡입관에 물이 채워져 있지 않을 때 에는 운전을 시작하여도 펌프 작용이 이루어지지 않는다. 따라서 펌프가 흡수면 보다 상향에 있는 경우에는 흡입관 말단에 프트벨브(Foot Valve)를 설치하여 정지 상태에서 물이 펌프에서 빠져나가는 것을 방지하는 것이 좋으며 흡입관 내구에는 여과기(Strainer)를 설치하여 고형물의 침입을 방지해야한다.

참고 자료

열유체공학실험 (유체역학 관련 실험 설명서)
유체역학 강의자료
유체역학 강의 책