KR101532631B1 - 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법 - Google Patents

비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법은, 임펠러를 포함하는 터보 펌프의 설계 사양 결정 단계, 상기 임펠러의 비속도 결정 단계, 상기 임펠러의 설계 변수 결정 단계, 및 상기 임펠러의 3차원 형상 도출 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 비속도와의 관계에서 설계 변수를 함수화하고, 최적화된 설계 변수를 데이터베이스화 하여 임펠러의 3차원 형상을 간편하게 설계할 수 있다.

Description

비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법 {Method for designing 150 ~ 1200 Ns centrifugal and mixed flow pump}
본 발명은 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법에 관한 것으로, 특히 임펠러의 설계를 위한 설계 변수를 설정하고, 설계 변수가 입력되면, 이로부터 임펠러의 자오면 정보를 자동으로 산출하며, 상기 산출된 자오면 정보를 이용하여 임펠러의 날개각 정보를 도출함으로써 임펠러의 3차원 형상을 표현하는 펌프 설계 방법에 있어서, 비속도에 따른 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하고, 이를 데이터베이스(D/B)화함으로써, 임펠러의 3차원 형상의 최적 설계를 제공하며, 더 자세하게는 비속도(Ns 150 ~ 1200)별로 자오면 및 날개각 분포 형상 변수를 최적화하는 설계 데이터베이스(D/B)를 구축하고, 이를 활용한 설계 프로그램 개발을 통해 임펠러의 3차원 설계를 용이하게 하는 펌프 설계 방법에 관한 것이다.
일반적으로 임펠러의 3차원 형상을 표현하기 위해서는, 임펠러의 설계를 위한 설계 변수를 설정하고, 설계 변수를 입력하면, 이로부터 임펠러의 자오면 정보를 자동으로 산출하며, 산출된 자오면 정보를 이용하여 임펠러의 날개각 정보를 산출하는 설계 프로그램이 요구된다.
원심 및 사류 펌프의 설계 프로그램은, 대부분 외국제품으로서, 이론 및 실험식에 근거하여 개발된 것이다. 이론 및 실험식을 통한 설계 방법으로 인해 설계 형상이 단순하다. 이에 소비자가 고성능을 요구할 경우에는 최적 설계 단계를 다시 거쳐야하는 번거로움이 있다.
또한 기존에 개발된 국외 설계 프로그램의 이용 방법은 복잡하며, 전문적인 지식 및 이론을 갖추어야 이용이 가능하다. 이로 인해 펌프 설계 입문자 및 초보자가 이용하는데 어려움이 있다.
도 1을 참조하면, 독일의 대표적인 펌프 설계 프로그램인 ‘CF turbo’는 펌프, 팬, 압축기, 터빈, 터보과급기(Pump, Fan, Compressor, Turbine, Turbocharger) 기타 터보기기(TurboMachine)에 대한 전통적인 독일 설계 기법을 첨단 소프트웨어 공학과 결합시킨 것이다. 이론 및 실험식을 통한 설계 방법으로 인해 설계 형상이 단순하며, 소비자가 요구하는 사양을 가지는 펌프를 설계하기 위해서 재설계를 해야 하는 한계가 있다.
도 2를 참조하면, 영국의 PCA에서 개발된 ‘VISTA’는 설계자가 유체 조건(fluid conditions), 압축 용량 및 공력 데이터(compressor duty & aerodynamic data), 특정 기하구속조건(specific geometry constraints)을 입력하면 날개 형상이 설계되는 비교적 사용이 간단한 프로그램으로 설계 형상도 단순하다. 최적 설계 방법으로 준 삼차원 해석 방법(Through flow calculation)을 사용하여 많은 설계 변수를 고려할 수 있는 장점이 있으나, 해석의 신뢰도는 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.
도 3을 참조하면, 미국의 ‘Concepts NREC’는 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있는 터보 기기(Pump, Fan, Compressor, Turbine)의 효율적 설계, 해석, 및 제작을 위한 여러 소프트웨어를 통합한 프로그램이다. 설계 해석 제작의 통합된 프로그램으로 간단한 설계가 가능하나, 높은 성능(고효율 및 고흡입)을 도출하기에는 어려움이 있다.
이와 같이, 원심 및 사류 펌프의 설계 기술 개발이 절실하다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자오면을 제어하는 다양한 설계 변수를 정립하여, 임펠러 3차원 형상을 수치적으로 표현하는 원심 및 사류 펌프 설계 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 비속도와의 관계에서 설계 변수를 함수화하고, 최적화된 데이터베이스화 하여 임펠러의 3차원 형상을 간편하게 설계하는 원심 및 사류 펌프 설계 방법을 제공한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 임펠러를 포함하는 터보 펌프의 설계 사양 결정 단계, 상기 임펠러의 비속도 결정 단계, 상기 임펠러의 설계 변수 결정 단계, 및 상기 임펠러의 3차원 형상 도출 단계를 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
자오면을 제어하는 다양한 설계 변수를 정립하여, 임펠러 3차원 형상을 수치적으로 표현하기 때문에, 임펠러 설계가 용이하다. 특히, 비속도와의 관계에서 설계 변수를 함수화하고, 최적화된 설계 변수를 데이터베이스화 하여 임펠러의 3차원 형상을 간편하게 설계할 수 있다.
더욱이, 기존의 경험치에 의존한 설계에서 비속도별 설계 데이터베이스(D/B) 구축 및 이를 활용한 설계 변수 도출을 통하여, 비속도별 일정 이상의 성능 확보가 가능하여 펌프의 신뢰성 향상에 기여가 가능할 것으로 기대된다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 의한 펌프 설계 프로그램 사례도.
도 4는 본 발명에 의한 비속도에 따른 터보 펌프의 분류도.
도 5는 본 발명에 의한 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명에 의한 설계 사양 곡선.
도 7은 본 발명에 의한 비속도가 펌프의 형식을 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 자오면 정보와 날개각 정보를 이용한 3차원 형상의 설계도.
도 9는 본 발명에 의한 자오면 설계 변수를 나타내는 측면도.
도 10은 본 발명에 의한 날개각 설계 변수를 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명에 의한 임펠러의 자오면 설계 변수와 비속도 사이의 경향성을 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명에 의한 임펠러의 3차원 형상 도출 과정 사례도.
도 13은 본 발명에 의한 자오면 데이터베이스 구축 과정 사례도.
도 14는 본 발명에 의한 비속도에 따라 최적 설계된 정보를 이용한 프로그램 실시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 펌프는 일반 가정 및 산업에서의 유체 이송, 각종 플랜트 산업(화학, 원자력, 발전소 및 해양 플랜트 등)에 이용되고 있다. 요구되는 사양에 따라 다양한 펌프가 있지만, 본 발명의 경우 그 중에서 터보 펌프에 대하여 설명하기로 한다. 터보 펌프는 비속도에 따라 원심식(Ns 100 ∼ 600), 사류식(Ns 400 ∼ 1400) 및 축류식(Ns 1200 이상)으로 분류할 수 있다.
본 발명은, 이러한 터보 펌프의 임펠러를 3차원 형상으로 설계함에 있어서, 비속도에 따른 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하고, 이를 데이터베이스(D/B)화하여, 임펠러의 3차원 형상의 최적 설계를 제공하고자 한다.
본 발명은, 비속도(Ns 150 ~ 1200)별로 자오면 및 날개각 분포 형상 변수를 최적화하는 설계 데이터베이스(D/B)를 구축하고, 이를 활용한 설계 프로그램 개발을 통해 임펠러의 3차원 설계를 용이하게 함으로써, 제품의 경쟁력을 강화하고자 한다.
다만, 본 발명은 비속도와 임펠러의 설계 변수 사이에 일정한 경향성을 가지는 원심 펌프와 사류 펌프에 한정하며, 축류 펌프는 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법은, 임펠러를 이용하는 터보 펌프의 설계 사양 결정 단계(S10), 상기 임펠러의 비속도 결정 단계(S20), 상기 임펠러의 설계 변수 결정 단계(S30), 및 상기 임펠러의 3차원 형상 도출 단계(S40)를 포함할 수 있다.
설계 사양 결정 단계( S10 )
도 6을 참조하면, 원심 및 사류 펌프의 설계 사양은 유량(Q), 양정(Ht), 및 회전수(N)로 정의되며, 펌프를 설계할 때 요구되는 사양이다. 여기서, 유량(Q) 및 양정(Ht)은 펌프가 운전하는 동안 기본적으로 만족해야하는 사양이며, 회전수(N)는 모터 사양에 따라 결정될 수 있다. 효율은 주어진 유량과 양정에서 최고 효율이 되는 펌프 설계가 진행되어야 한다.
비속도 결정 단계( S20 )
비속도(Specific Speed, Ns)는 다음의 식으로 정의된다.
Figure 112013117153927-pat00001
여기서, Q = 유량, Ht = 양정, N = 회전수이다.
전술한 펌프 설계 사양인 유량(Q), 양정(Ht), 및 회전수(N)가 주어지면, 위 식을 이용하여 비속도를 구할 수 있다. 다시 도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 비속도는 펌프의 종류를 구별하는 지표로 사용되며, 비속도로 펌프의 종류를 구별할 수 있다. 가령, 비속도가 작을수록 원심 펌프로, 비속도가 클수록 축류 펌프로 구별된다. 즉, 원심 펌프의 비속도는 Ns 150 ∼ 600의 범위에서 결정되는 것이 바람직하고, 사류 펌프의 비속도는 Ns 400 ∼ 1200의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 비속도는 무차원수로서, 유량, 양정, 및 회전수의 관계식에 의하여 상기 펌프의 형식을 나타낼 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 7을 참조하면, 원심 펌프 및 사류 펌프에서 비속도가 펌프의 형식을 나타내는 것을 알 수 있다.
설계 변수 결정 단계( S30 )
도 8을 참조하면, 임펠러의 3차원 형상을 생성하기 위해서는, 날개 형상을 표현하는 자오면(meridional view) 설계 단계(S32), 및 날개 각도를 표현하는 날개각 설계 단계(S34)가 필요하다.
자오면 설계 단계(S32)는, 임펠러 자오면의 기본 설계 변수 및 추가 설계 변수를 입력하여, 임펠러의 자오면 형상 데이터를 산출하는 과정이다. 가령, 기본 설계 변수에 의해 자오면의 기본 좌표 값을 산출한 후, 추가 설계 변수를 통해 허브(hub) 및 쉬라우드(shroud)에 포함된 직선 구간을 산출하고, 이어 입력부와 출력부를 연결하는 곡선 구간을 산출할 수 있다.
날개각 설계 단계(S34)는, 날개 각도를 표현하는 전면(front view) 형성 단계(S34a) 혹은 자오면 좌표에 따른 날개각을 나타내는 날개 전개도(vane plane development) 형성 단계(S34b)를 포함할 수 있다.
전면 형성 단계(S34a)는, 반경과 회전 방향(r, h)을 통해서 임펠러의 날개 각도를 나타낸다. 날개 전개도 형성 단계(S34b)는, 전술한 자오면 설계 과정에서 산출된 임펠러의 자오면 형상 데이터를 입력받아, 축 방향 및 반경 방향의 좌표값(z,r)으로 이루어진 자오면 형상 데이터를 가져오며, 날개 전개도 설계 변수의 값을 입력받아 날개 전개도를 표현할 수 있다.
특히, 날개 전개도 형성 단계(S34b)는, 곡선 제어 방법에 따라서, 베지어 곡선 제어 방식과 고전적 곡선 제어 방식 두 가지로 수행될 수 있다. 여기서 베지어 곡선 제어 방식은, 날개의 스윕 각이 변수로 포함되기 때문에 날개 길이를 제어할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 고전적 곡선 제어 방식은 임펠러 날개 길이를 입/출구 각도를 부드럽게 연결해주는 곡선으로 정의하기 때문에 임펠러 입/출구 각도에 의해서 날개 길이 및 스윕 각이 정해질 수 있다.
자오면 정보와 전면 정보를 이용하여 날개 전개도 정보를 산출(S34b)하거나 혹은 자오면 정보와 날개 전개도 정보를 이용하여 전면 정보를 산출(S34a)할 수 있다.
이하, 자오면 설계 단계(S32)를 상술한다.
도 9를 참조하면, 자오면의 기본 틀을 잡기 위한 자오면의 기본 설계 변수는, 임펠러의 입구부에서 허브 부분의 내경(R1h), 임펠러의 입구부에서 쉬라우드 부분의 내경(R1t), 임펠러 날개 전단의 기울어진 각도(φ1), 임펠러 출구부의 직경(R2), 임펠러 날개 후단(trailing edge)에서의 날개폭(b2), 날개 후단의 기울어진 각도(φ2), 및 쉬라우드 입구부와 출구부의 축 방향 길이(Ztip)를 포함할 수 있다.
상기에서 변수 중 허브 부분의 내경(R1h), 및 쉬라우드 부분의 내경(R1t)은, 임펠러 입구 부분의 면적 및 날개 형상을 나타내는데 기본적인 좌표 정보를 알려준다. 임펠러 날개 전단의 기울어진 각도(φ1)는 내경(R1h, R1t)과 관련하여 날개 전단의 면적 분포가 임펠러 중심 축(Z축)을 기준으로 기울어진 각을 나타내며, 입구 부분의 면적과 관련된다. 임펠러 출구부의 직경(R2)은, 임펠러 전체 크기를 표현하는 변수로써 위 변수에 의해 임펠러 형상의 크기를 결정할 수 있다. 임펠러 날개 후단에서의 날개 폭(b2), 및 날개 후단의 기울어진 각도(φ2)는 출구부의 면적을 결정한다. 이렇게 결정된 면적은 후에 출구 압력 및 속도에 영향을 미친다. 그리고 쉬라우드 입구부와 출구부의 축 방향 길이(Ztip)는 임펠러 축 방향 크기를 표현하여 축 방향으로 임펠러 형상 크기를 결정하기 위한 변수이다.
전술한 변수들은 자오면의 기본 좌표 값을 결정하기 위한 것으로, 이에 더하여 허브 부분과 쉬라우드 부분을 입구부에서 출구부까지 연결하기 위한 추가적인 변수가 필요하다.
이를 위해 자오면 추가 설계 변수는, 임펠러의 쉬라우드 곡선이 수평선 및 수직선과 이루는 입구부 각과 출구부 각(θ1t, θ2t), 임펠러의 허브 곡선이 수평선 및 수직선과 이루는 입구부 각과 출구부 각(θ1h, θ2h), 임펠러 출구부 허브와 쉬라우드에서의 직선 부분의 길이(%Lh, %Lt), 출구부의 직선 구간이 끝나는 지점에서 임펠러 입구부까지 베지어 커브를 생성하기 위한 쉬라우드 입구부 조정점 및 출구부 조정점(%CP1t, %CP2t), 및 허브 입구부 조정점 및 출구부 조정점(%CP1h, %CP2h)을 더 포함할 수 있다.
상기 변수에 대하여 간단히 설명하면, 상기 길이(%Lh, %Lt)는 출구부에 존재하는 직선 길이 구간을 나타낸다. 그리고 임펠러 자오면의 입구부와 출구부에서 연결된 곡선은 입구부와 출구부에서 수평선과 수직선을 기준으로 일정한 각을 이루며 곡선을 이루는데, 입구부 각 및 출구부 각(θ1h, θ2h, θ1t, θ2t)은 허브와 쉬라우드 각각의 측면에서 입구 부분과 출구 부분의 각을 나타낸다.
또한, 임펠러의 출구부의 직선 구간이 끝나는 지점에서 입구부까지 부드러운 곡선 형태로 연결하기 위하여 원호(Arc)를 조합하는 방식을 사용하거나, 혹은 베지어 곡선(Bezier curve)을 사용할 수 있다. 상기 베지어 곡선은 생성하고자 하는 곡선을 근사하게 포함하는 다각형의 꼭지점을 이용하여 곡선을 정의하여 나타내게 된다. 상기 조정점(%CP1t, %CP2t, %CP1h, %CP2h)은 베지어 커브를 생성하기 위한 조정 변수이다.
이하, 날개각 설계 단계(S34)를 상술한다.
도 10을 참조하면, 전술한 바와 같이, 날개각 설계 방법은 베지어 곡선 제어 방식과 고전적 곡선 제어 방식 두 가지로 정의할 수 있는데, 여기서는 고전적 곡선 제어 방식을 설명하기로 한다.
고전적 곡선 제어 방식은 임펠러 날개 길이를 입/출구 각도를 부드럽게 연결해주는 곡선으로 정의하기 때문에 임펠러 입/출구 각도에 의해서 날개 길이 및 스윕 각도가 정해진다.
고전적 곡선 제어 방식의 경우, 입구각 beta1_(h,m,t), 출구각 beta2_(h,m,t), 입구 직선부의 길이 %beta_LE_(h,m,t), 출구 직선부의 길이 %beta_TE_(h,m,t), 및 출구부에서 회전방향으로 기울어진 각 d_theta(m,h)을 입력할 수 있다.
상기와 같이, 날개 전개도 설계 변수가 입력되면, 위에서 상기 입력된 변수를 이용하여 날개 전개도의 직선 구간 및 곡선 구간이 산출되고, 자오면 좌표에 따른 날개각(theta 값)이 산출되며, 산출된 날개각이 출력된다.
도 11을 참조하면, 임펠러 자오면 입구부 기울어진 각인 Φ1(Phi1)인 설계 변수가 비속도에 따라 특정한 경향성을 가지는 것을 알 수 있다.
형상 도출 단계( S40 )
도 12를 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명은 펌프의 설계 사양이 주어질 경우, 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 이용하여 펌프의 형상을 설계할 수 있다. 설계 변수를 함수화하여 임펠러의 3차원 형상을 쉽게 도출할 수 있으며, GUI환경을 구축하여, 설계된 펌프 형상을 생산할 수 있는 3차원 CAD 데이터 제공할 수 있다.
도 13을 참조하면, 비속도별로 일정 성능 이상을 보장하는 펌프 설계 프로그램을 개발하기 위해서는 비속도별 펌프 형상에 대한 정의가 필수적으로 요구된다. 각각의 정의된 설계 변수에 대한 데이터베이스(D/B) 구축을 위해서는 최적 설계된 원심 및 사류 펌프의 형상을 도출하고 이를 데이터베이스(D/B)화하는 과정이 필요하다. 원심 및 사류 펌프 설계 데이터베이스(D/B)화를 위해서는 비속도별로 각각의 형상 변수에 대하여 최적 설계를 수행하고, 최적 설계된 형상에 대해 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 분석하여 이를 함수화하는 과정이 필요하다.
도 14를 참조하면, 설계 변수의 경향성을 함수화하고, 데이터베이스(D/B)화 하면, 설계 사양을 간단하게 입력하여 최적화된 설계 변수가 출력될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 비속도와의 관계에서 설계 변수를 함수화하고, 최적화된 설계 변수를 데이터베이스와 하여 임펠러의 3차원 형상을 간편하게 설계하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 임펠러를 포함하는 터보 펌프의 설계 사양 결정 단계;
    상기 임펠러의 비속도 결정 단계;
    상기 임펠러의 설계 변수 결정 단계; 및
    상기 임펠러의 3차원 형상 도출 단계를 포함하고,
    상기 임펠러의 설계 변수 결정 단계는,
    상기 임펠러의 3차원 형상 도출을 위하여,
    상기 임펠러의 날개 형상을 표현하는 자오면 설계 단계; 및
    상기 임펠러의 날개 각도를 표현하는 날개각 설계 단계를 포함하며,
    상기 자오면 설계 단계는,
    상기 임펠러 자오면의 설계 변수를 입력하는 단계를 포함하고,
    상기 자오면의 설계 변수는, 상기 임펠러의 입구부에서 허브 부분의 내경(R1h), 상기 임펠러의 입구부에서 쉬라우드 부분의 내경(R1t), 상기 임펠러 날개 전단의 기울어진 각도(φ1), 상기 임펠러 출구부의 직경(R2), 상기 임펠러 날개 후단(trailing edge)에서의 날개폭(b2), 상기 날개 후단의 기울어진 각도(φ2), 및 상기 쉬라우드 입구부와 출구부의 축 방향 길이(Ztip)를 포함하며,
    상기 임펠러 날개 전단의 기울어진 각도(Φ)의 설계 변수는, Ns 150 ∼ 1200의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 단위 구간별로 경향성을 가지는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비속도에 따른 상기 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하고, 이를 데이터베이스화하는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 터보 펌프의 설계 사양은 유량, 양정, 및 회전수로 정의되고, 상기 비속도는 상기 유량, 상기 양정, 및 상기 회전수의 관계식에 의하여 상기 터보 펌프의 형식을 나타내는 무차원수인 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터보 펌프는 원심 펌프 및 사류 펌프를 포함하고,
    상기 원심 펌프의 상기 비속도는 상기 사류 펌프의 상기 비속도보다 작은 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 원심 펌프의 상기 비속도는 Ns 150 ∼ 600의 범위에서 결정되고, 상기 사류 펌프의 상기 비속도는 Ns 400 ∼ 1200의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ns 150 ~ 360 범위에서는 70 단위 구간별로 경향성을 가지고, Ns 250 ~ 1200 범위에서는 150 단위 구간별로 경향성을 가지는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개각 설계 단계는,
    상기 임펠러 날개 전개도의 설계 변수를 입력 하는 단계를 포함하고,
    상기 날개 전개도 설계 변수는, 입구각 beta1_(h,m,t), 출구각 beta2_(h,m,t), 입구 직선부의 길이 %beta_LE_(h,m,t), 출구 직선부의 길이 %beta_TE_(h,m,t), 및 출구부에서 회전방향으로 기울어진 각 d_theta(m,h)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 d_theta(m,h) 설계 변수는, 상기 Ns 150 ∼ 1200의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 단위 구간별로 경향성을 가지는 것을 특징으로 하는 비속도 150 ~ 1200급 원심 및 사류 펌프 설계 방법.
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