고양정 고유량을 갖는 2단 2속 펌프 개발 (Design of Two-Stage and Two-Speed Pumps for Enhanced Head and Flow Rates)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 49권 / 2호 / 155 ~ 167페이지
· 저자명 : 임동규, 이승석, 김철

초록

산업 및 소방용 펌프는 고압 작동 환경을 만들기 위해 일반적으로 다단 원심 펌프를 사용하며 단계별로 유체를 가압하여 필요에 따라 stage 개수를 조절하며 고 양정 및 고 유량에 대처한다. 기존 다단 원심 펌프의 단점인 낮은 공간 효율성과 경제성을 개선하기 위하여 개발된 싱크로 2속 펌프는 다단식 펌프와 달리 서로 다른 회전수를 갖는 2축 2속 2단으로 구성되었으며, 두 임펠러의 속도 차를 이용하여 순차적으로 가압되어 기존 4단 원심 펌프에 준하는 성능을 가지면서 보다 작은 크기의 케이싱으로 설계되었다. 목표 성능 구현을 위하여 초기 모델을 생성 후 유동장에 영향을 끼치는 인자인 블레이드 개수, 블레이드 형상을 설계 변수로 하여 임펠러를 설계했다. 또한, 개발된 2단 2속 펌프에 대하여 구조해석을 수행하여 구조안전성을 검증했다.

영어초록

To enhance the efficiency and reduce the size of multistage centrifugal pumps, which are typically utilized in industrial and firefighting applications, a synchronous two-speed pump has been developed. This novel pump incorporates two shafts, two speeds, and two stages. By sequentially pressurizing the fluid using two impellers operating at different rotational speeds, the synchronous two-speed pump achieves a performance comparable to conventional centrifugal pumps while occupying a more compact casing. Computational fluid dynamics (CFD) and structural analysis were employed to optimize the design, focusing on parameters such as number of blades and shape. This approach has facilitated the development of compact pumps capable of delivering enhanced head and flow rates with fewer stages than that of conventional multistage pumps.

참고자료

· 없음