스프링클러 설계

소개글

유체역학- 유체역학을 응용한 스프링클러 설계

목차

-설계제목
-설계 제한 요소
-설계 도구
-설계 세부내용

본문내용

-설계제목 : 잔디밭 살수용 스프링클러 설계
-설계 제한 요소
*반지름 15m의 구역에 시간당 2cm의 물을 가능한
균일하게 살포한다.
*공급되는 물의 수압은 350kpa(계기압력)이다.
*점성에 의한 마찰 효과는 무시할 수 있다.
*회전부와 고정부 사이의 마찰은 고려해야 한다.

-설계 도구 : 시중에서 판매되는 스프링클러에 대한 자료 수집

-설계 세부내용
*운동량 모멘트 방정식 사용
*회전자의 길이, 노즐의 크기, 개수, 위치
마찰토크의 평가, 회전속도 평가, 살포범위 평가
*시행착오적 반복 적용하여 적절한 설계결정

<설계 방향>
*노즐에서 나오는 유량은 각각 일정하다고 가정한다.
*최적의 회전자 길이를 선정하여 각 노즐에서 나오는 분사속도와
각 노즐의 직경을 구한다.
*노즐의 분사속도에 따른 최적의 분사각도를 선정한다.
*물 분자를 하나의 강체로 가정 투사체 운동 방정식을 이용하여
스프링클러 최적의 높이를 계산한다.
*구해진 속도로 스프링클러 헤드부분의 최고 저항토크를 구한다.

*지금까지의 계산과정은 유량, 각 노즐의 직경, 각도, 스프링클러의 높이, 물이 뿌려지는 거리를 서로 상호작용하게 변수와 미지수를 설정하여 엑셀을 이용하여 시행착오를 겪으면서 최적의 결과 값을 선정한 것이다.

<최종결론>
* 스프링클러 회전자의 직경은 시간당 2cm의 물을 반경 15m에 뿌려지는 물의 양으로 계산 하여 회전자 한쪽으로 흐르는 유량은 0.00196으로 산출하였다.
* 스프링클러 노즐의 개수는 3개로 선정하였으며 회전자의 길이는 0.9m이고 노즐은
0.3m의 간격으로 설계한다.
* 스프링클러의 노즐직경은 중심에서 가까이 있는 순서로 10mm, 9mm, 8mm 이다.
* 스프링클러의 노즐은 중심에서 가까이 있는 순서로 상하가 10˚, 25.4˚, 25˚로 설계한다.

참고 자료

없음