[전체1등 & A+] 인천대 기계공학실험(2) 원심펌프 실험 레포트

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 실험방법

3. 실험과 관련한 배경지식( 간략히 서술하시오 )
1) 원심펌프
2) 이상적인 펌프 & 실제펌프의 성능곡선
3) 시스템의 성능곡선
4) 작동점과 최고 효율점

4. 결과 및 고찰
1)위 실험시스템 내 minor loss가 발생하는 부위와 각 부위의 loss coefficients를 나열하도록 하여라.
2) Performance curve (Actual head curve + Shaft curve + Efficiency curve)를 그리고 방법을 설명하여라.
3) 위 시스템에 대한 System curve를 그리고 구한 과정을 서술하라.
4) BEP, OP를 발견하고, 서로 일치하지 않는다면 그 이유를 설명하라. 또한, 두 점이 서로 일치하기 위해서는 어떤 방법을 적용할 수 있는지 해결방안에 대해 강구하라.
5) 이상적인 performance curve와 실제 performance curve를 비교하였을 때, 이상적인 performance curve는 linear하게 나오는 반면, 실제 performance curve는 그렇게 나오지 않는데, 그 이유를 설명하라.

본문내용

1. 실험 목적
1. 기계적 에너지를 유체에 전달하는 장치인 펌프의 효율을 측정함으로써 펌프에 대한 구조 및 원리를 이해하고, 펌프의 운전특성을 파악하는데 있다.
2. 펌프의 작동환경에 따른 시스템을 분석하여 시스템 방정식을 유도하고, 계산하여 그래프를 도시하고 이론펌프성능곡선과 실제펌프성능곡선을 이해한다.
3. 도시한 그래프에서의 작동점과 최고효율점을 파악하여, 두 지점을 일치시키는 방법을 모색한다.
2. 실험방법
<속도제어 실험>
1. 출구쪽 밸브를 완전히 잠근 후 원심펌프와 컨트롤 패널을 연결한 뒤, 앞의 2개, 뒤에 1개의 핀을 꽂아주고 스위치를 on 상태로 킨 후 초록색 불이 점등하는지 확인한다.
2. 소프트 웨어를 실행하여 View Diagram을 클릭한다
3. 60,70,80% 순으로 실험을 진행하며 이를 통해 동력, 유량, 양정, 효율을 얻을 수 있다.
또한 그래프를 통한 유량의 변화 개요 및 HQ 성능 곡선을 알 수 있다.
4. 펌프 셋팅값을 설정하고 기기를 작동시키기 전, 출구 밸브를 한바퀴 열어 과부하를 방지한다.(기기의 작동 여부는 ON:1, OFF:0 으로 확인할 수 있다.)
5. 펌프가 작동중인 상태에서 GO 버튼을 눌러 정상상태에서 개측 수조의 높이, 최종수위, 소요시간, 펌프의 입/출구 압력, 모터의 회전 수를 기록한다.
6. 유량을 천천히 증가시키며 위 과정을 반복한다.
(매끄러운 HQ 곡선을 위해 10회 이상 반복하는걸 권장한다.)
7. View Graph를 클릭하여 선도를 확인한다
8. 측정이 완료되면 파일을 저장한다. (이후 실험 레포트 작성 시 문제가 없도록 파일 확장자를 꼭 xls 엑셀파일로 저장해야 한다.)
<임펠러 교체 실험>
1. 고정된 6개의 나사를 전부 해제하고 해당 배관도 제거한다.
2. 안쪽의 은색핀을 제거하여 임펠러를 교체하고 역순으로 다시 조립한다.
(배관 조립 시 O링이 빠지지 않도록 주의한다.)
3. 이후 속도 제어 실험처럼 같은 과정을 반복해준다.

참고 자료

Munson`s Fluid Mechanics 8판, 2018.02.28, 유체역학 7장(무차원 파라미터, pp321~336), 유체역학 8장(무디차트, halland eqation pp375~436), 유체역학 12장(원심펌프, pp663~679)