KR101852150B1 - 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널 - Google Patents

사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널 Download PDF

Info

Publication number
KR101852150B1
KR101852150B1 KR1020160142992A KR20160142992A KR101852150B1 KR 101852150 B1 KR101852150 B1 KR 101852150B1 KR 1020160142992 A KR1020160142992 A KR 1020160142992A KR 20160142992 A KR20160142992 A KR 20160142992A KR 101852150 B1 KR101852150 B1 KR 101852150B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
water
impeller
tunnel
cavitation
Prior art date
Application number
KR1020160142992A
Other languages
English (en)
Inventor
안종우
김건도
백부근
설한신
Original Assignee
한국해양과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR1020160142992A priority Critical patent/KR101852150B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101852150B1 publication Critical patent/KR101852150B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00—Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/548—Specially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B19/00—Marine torpedoes, e.g. launched by surface vessels or submarines; Sea mines having self-propulsion means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 캐비테이션 시험을 위하여 순환하는 물을 사류형 펌프를 이용하여 펌핑함으로써 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널에 관한 것으로, 수중운동체 머리에 부착되는 캐비테이터에서 발생한 캐비테이션을 관측하기 위한 터널관측부가 구비되고, 상기 터널관측부의 양측에 제1 굴곡부 및 제4 굴곡부가 구비되며, 상기 터널관측부로 유입되는 물에 포함된 기포를 제거하기 위한 공기포집부가 구비된 상부구간; 상기 상부구간을 구성하는 상기 제1 굴곡부와 연결된 제2 굴곡부 및 상기 제4굴곡부와 연결된 제3 굴곡부가 구비되어 상기 상부구간과 함께 폐루프를 이루며, 외부에서 물이 공급되는 하부구간; 및 상기 하부구간에 설치되어 동력에 의해 회전하면서 물을 펌핑하여 상기 터널관측부에 설정된 유속으로 공급하는 사류형 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널{HIGH SPEED CAVITATION TUNNEL WITH MIXED FLOW PUMP}
본 발명은 고속 캐비테이션 터널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐비테이션 시험을 위하여 순환하는 물을 사류형 펌프를 이용하여 펌핑함으로써 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널에 관한 것이다.
캐비테이션(CAVITATION)은, 유체의 속도 변화에 의한 압력변화로 인해 유체 내에 공동이 발생되는 현상을 지칭한다.
수중운동체의 속도를 높이기 위하여 속도 증가에 따른 마찰 및 압력항력의 증가를 극복하기 위해 최근 들어 초월공동 어뢰 및 초월공동 수중실탄 등 초월 캐비테이션을 이용하는 기술이 부각되고 있다. 이 기술의 핵심은 의도적으로 초월 캐비테이션을 발생시켜 수중운동체를 감싸게 되면 물체 표면이 기체와 접촉하게 되어 마찰항력을 줄임으로써 전체적인 항력을 감소시켜서 고속 항주를 가능하도록 하는 것이다.
초월 캐비테이션을 발생시키기 위해서 수중운동체 머리에 캐비테이터를 장착하며, 충분히 낮은 캐비테이션수 조건에서 자연 초월 캐비테이션이 발생하게 되는데, 이와같이 캐비테이션 수를 낮추기 위해서는 속도가 매우 빠르거나 운동체 주변의 압력이 상당히 낮게 형성하는 것이 필요하다.
상기와 같은 초월 캐비테이션 시험을 위한 고속 캐비테이션 터널은 유속도 높지만 공기포집장치가 설치됨에 따라 유동생성을 위한 저항이 높을 수 밖에 없다. 따라서, 높은 저항을 극복하면서 원하는 유량을 맞추기 위해서는 고양정 펌프가 요구될 수 있다.
여기서, 일반적인 캐비테이션 터널의 시험부 유속은 10.0㎧ 내외이다. 고속 캐비테이션 터널은 20㎧ 정도의 시험부 유속이 요구되는데, 진동 및 소음 문제로 설계 유속을 제대로 사용하지 못하는 경우가 있다. 시험부 유속이 높을 경우 동압으로 인한 시험부 압력이 진공에 가까울 정도로 낮아지면서 별도의 압력 조절 없이 초월 캐비테이션이 쉽게 생성될 수 있다.
한편, 일반적인 캐비테이션 터널에 설치되는 구동펌프는 유동의 균일도를 유지하기 위하여 유동방향과 평행하게 설치되는 축류형 펌프가 대부분이다. 그러나 고양정이 요구되는 경우에는 경사각이 크지 않은 사류형 펌프를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
구동펌프는 유량과 양정이 정해진 상태에서 비속도(ns)를 계산하여 선정한다. 비속도는 다음과 같이 정의된다.
ns=NㅧQ0.5/H0.75
여기서 N[RPM] : 펌프 회전수, Q[㎥/min] : 유량, H[m] : 양정
유량과 양정이 결정되었으므로 펌프회전수에 따라 비속도를 결정할 수 있다.
펌프가 진동과 소음에 영향을 주는 기진력을 제공함으로서 펌프 회전수는 낮을수록 유리하다. 따라서, 펌프회전수는 10rps 이하로 고려한다. 펌프회전수 4.0~10rps에서 계산된 비속도는 아래의 표와 같다.
펌프회전수에 따른 비속도
rps rpm ns
4.0 240 611
5.0 300 764
6.0 360 916
7.0 420 1069
8.0 480 1222
9.0 540 1375
10.0 600 1527
비속도 범위는 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 600~1500 사이에 형성되는데, 도 1을 참조하면 해당 비속도 범위에 해당하는 펌프가 사류형 펌프이며, 가장 효율이 좋은 비속도는 900 전후이다.
한편, 축류형 펌프를 캐비테이션 터널에 적용하려면 10rps 이상이 되어야 하므로 축계 강도 설계와 진동 및 소음 관점에서 부적합하며, 펌프 효율면에서도 상당히 저하되는 점이 있고, 회전수가 6.0rps보다 적어지면 펌프 유동 경사각이 커지는 벌류트 펌프(원심형펌프) 형태가 되기 때문에 고속 캐비테이션 터널에서 사용하기에는 부적합한 형상이 된다.
여기서, 축류형 펌프로 구동되는 기존 고속 캐비테이션 터널을 살펴보면 시험부의 최대 유속이 20㎧이며, 이때 펌프 회전수는 약 15rps 정도이다. 그러나, 터널 자체 진동이 심해 10㎧ 이하에서 실험이 수행되는 것으로 알려져 있다.
따라서, 고속 캐비테이션 터널을 구현하는데 있어서, 진동 및 소음을 최소하시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1402452호
본 발명은 상기와 같은 기술적 요구에 상응하기 위한 것으로, 캐비테이션 시험을 위하여 순환하는 물을 사류형 펌프를 이용하여 펌핑함으로써 진동 및 소음을 최소화시키면서도 펌프 효율이 최적화될 수 있는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널은, 수중운동체 머리에 부착되는 캐비테이터에서 발생한 캐비테이션을 관측하기 위한 터널관측부가 구비되고, 상기 터널관측부의 양측에 제1 굴곡부 및 제4 굴곡부가 구비되며, 상기 터널관측부로 유입되는 물에 포함된 기포를 제거하기 위한 공기포집부가 구비된 상부구간; 상기 상부구간을 구성하는 상기 제1 굴곡부와 연결된 제2 굴곡부 및 상기 제4굴곡부와 연결된 제3 굴곡부가 구비되어 상기 상부구간과 함께 폐루프를 이루며, 외부에서 물이 공급되는 하부구간; 및 상기 하부구간에 설치되어 동력에 의해 회전하면서 물을 펌핑하여 상기 터널관측부에 설정된 유속으로 공급하는 사류형 펌프;를 포함하여 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 사류형 펌프는, 상기 하부구간의 일부를 이루면서 상기 제2 굴곡부에 인접한 상태로 설치되어 물을 소통시키는 관체형의 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 외부에 설치되어 회전력을 제공하는 동력부재; 상기 펌프하우징에 회전가능하게 내장된 상태로 상기 동력부재에 연결되며, 외주면을 따라 복수의 회전날개가 구비되어 상기 회전날개들의 회전을 통해 물을 상기 제2 굴곡부 측에서 상기 제3 굴곡부 측으로 공급하는 임펠러; 및 상기 임펠러와 인접한 상태를 이루면서 상기 펌프하우징에 고정된 상태로 내장되고, 외주면을 따라 복수의 고정날개가 구비되어 상기 임펠러에 의해 공급되는 물을 상기 고정날개들의 사이로 소통시키는 스테이터;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 임펠러의 회전날개는 상기 스테이터의 고정날개보다 적은 수량으로 구비되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 임펠러의 회전날개는 4~6의 수량으로 구비되고, 상기 스테이터의 고정날개는 7~9의 수량으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 펌프하우징은, 상기 임펠러를 회전가능하게 수용하는 임펠러하우징; 및 상기 임펠러하우징에 연통된 상태로 설치되어 상기 스테이터를 수용하는 스테이터하우징;을 포함하여 구성될 수 잇다.
여기서, 상기 임펠러하우징은 물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 작게 형성되며, 상기 스테이터하우징은 물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 동력부재는, 상기 임펠러에 고정된 상태로 상기 펌프하우징의 외부로 연장되는 임펠러샤프트; 및 상기 임펠러샤프트를 회전시키는 동력전달 풀리;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 고속 캐비테이션 터널은 복수의 회전날개를 갖는 임펠러와 고정날개를 갖는 스테이터로 이루어진 사류형 펌프에 의해 구동되므로 기존 장비인 축류형 펌프에 진동 및 소음이 최소화되면서도 캐비테이션 시험부의 필요유속을 충족시킴으로써 최적의 펌프 효율을 발휘할 수 있다.
특히, 본 발명은 사류형 펌프로 구동됨에 따라 고양정이 요구되는 경우에 적합하다.
도 1은 비속도에 따른 펌프 종류를 나타내는 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널을 나타내는 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 사류형 펌프의 구성을 나타내는 확대도.
도 4는 도 2에 도시된 터널관측부의 계측상태를 나타내는 도면대용 사진.
도 5는 본 발명에 따른 사류형 펌프의 임펠러 회전수에 대한 유속계측 결과를 나타내는 그래프.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널은, 도 2에 도시된 바와 같이 상부구간(100)과 하부구간(200) 및 사류형 펌프(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 고속 캐비테이션 터널은 관체형을 이루면서 폐루프 상태로 구성되면서 상부구간(100) 및 하부구간(200)으로 구분될 수 있다.
상부구간(100)은 제1 굴곡부(a) 및 제4 굴곡부(d)가 형성되며, 하부구간(100)은 상부구간(100)과 연결되면서 제2 굴곡부(b) 및 제3 굴곡부(c)가 형성되어 외부에서 물이 공급된다.
즉, 외부에서 공급된 물은 제1 굴곡부(a), 제2 굴곡부(b), 제3 굴곡부(c), 제4 굴곡부(d) 순으로 순환하면서 시험부에 설치된 캐비테이터의 캐비테이션을 생성한다.
상부구간(100)은 터널관측부(110)가 구비됨에 따라 수중운동체 머리에 부착되는 캐비테이터에서 발생한 캐비테이션을 관측할 수 있도록 한다.
터널관측부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 투시창이 구비되어 캐비테이션을 관측가능하게 하며, 카메라와 같은 관측장비가 구비되어 캐비테이터에서 발생한 초월 캐비테이션 발생 거동을 촬영할 수 있다.
또한, 상부구간(100)은 터널관측부(110)에 인접상태를 이루면서 공기포집부(120)가 설치되어 터널관측부(110)로 유입되는 물에 포함된 기포를 제거한다. 여기서 공기포집부(120)는 본 발명이 속하는 분야에 알려진 임의의 구성이 채택될 수 있다.
사류형 펌프(300)는 동력에 의한 회전을 통해 터널 내부의 물을 펌핑하여 터널관측부(110)에 설정된 유속으로 공급하는 구성요소로서, 도 2에 도시된 바와 같이 하부구간(200)에 설치된다.
이러한 사류형 펌프(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 펌프하우징(310), 동력부재(320), 임펠러(330) 및 스테이터(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
펌프하우징(310)은 후술되는 임펠러(330) 및 스테이터(340)를 수용하는 부재로서, 관체형으로 형성되어 제2 굴곡부(b)에 인접된 상태로 설치되면서 하부구간(200)의 일부를 구성한다.
구체적으로, 펌프하우징(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 임펠러하우징(311) 및 스테이터하우징(312)을 포함하여 구성될 수 있다.
임펠러하우징(311)은 후술되는 임펠러(330)가 회전가능하게 내장되는 구성요소이며, 스테이터하우징(312)은 후술되는 스테이터(340)가 수용된 상태로 설치되는 구성요소이다.
임펠러(330)는 임펠러하우징(311)에 회전가능하게 수용된 상태로 후술되는 동력부재(320)의 동력에 의해 회전하면서 물을 제2 굴곡부(b) 측에서 제3 굴곡부(c) 측으로 공급하는 부재이다.
이러한 임펠러(330)는 외주면을 따라 구비된 복수의 회전날개(330a)들의 회전을 통해 물을 공급한다.
스테이터(340)는 스테이터하우징(312)에 수용된 상태로 고정되면서 임펠러(330)와 인접된 상태를 이루고, 외주면을 따라 복수의 고정날개(340a)들이 구비되어 고정날개(340a)들의 사이로 물을 소통시킨다.
즉, 터널 내부의 물은 임펠러(330)를 구성하는 회전날개(330a)의 회전에 의해 펌핑되며, 스테이터(340)의 고정날개(340a)들의 사이로 공급되면서 제2 굴곡부(b) 측에서 제3 굴곡부(c) 측으로 공급되어 설정된 유속으로 터널관측부(110)로 공급된다.
여기서, 임펠러(330)의 회전날개(330a)는 스테이터(340)의 고정날개(340a)보다 적은 수량으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 회전날개(330a)가 4~6개의 수량으로 구비되면서 고정날개(340a)가 7~9개의 수량으로 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 임펠러하우징(311)은 도 3에 도시된 바와 같이 물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 작게 형성될 수 있으며, 스테이터하우징(312)은 물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 크게 형성될 수 있다.
즉, 펌프하우징(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙부분의 내경이 가장 크게 형성될 수 있으며, 물의 입구 내경에 비해 약 35~40% 증가된 상태로 형성될 수 있다.
여기서, 사류형 펌프(300)는 물의 입구 내경이 작을수록 유리한데, 입구 내경이 커지게 되면 펌프길이 및 최대직경이 커지게 되어 터널배치에 문제를 야기할 수 있다. 예컨대, 유량(q)이 2.0m3/s 이고, 펌프회전수가 6.0rps 인 경우 펌프입구 직경(D)에 따라 계산된 유량계수(JQ)와 양정계수(CH)는 아래의 표2와 같다.
펌프 입구 직경에 따라 계산된 유량계수와 양정계수
펌프 입구 직경, D(㎜) 펌프 회전수
n(rps)		 유량계수, JQ
(q/nD3)		 양정계수, CH
(gH/n2D2)
900 6.0 0.457 2.354
850 6.0 0.543 2.639
800 6.0 0.651 2.979
750 6.0 0.790 3.390
700 6.0 0.972 3.891
650 6.0 1.214 4.513
600 6.0 1.543 5.296
상기 표 2를 참조하면 펌프입구직경 750㎜ 일 때가 기존에 성능이 검증된 펌프 성능과 유사하였다.
동력부재(320)는 펌프하우징(310)의 외부에 설치된 상태로 임펠러(330)에 회전력을 제공하는 구성요소이다.
구체적으로, 동력부재(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 임펠러(330)에 고정된 상태로 펌프하우징(310)의 외부로 연장되어 동력전달을 수행하는 임펠러샤프트(321)와, 펌프하우징(310)의 외부에 설치된 상태로 임펠러샤프트(321)를 회전시키는 구동모터와 연결된 동력전달 풀리(322)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 고속 캐비테이션 터널은 사류형 펌프(300)의 작동을 통해 물을 순환시키면서 도 4에 도시된 바와 같이 터널관측부(110) 및 관측장비를 통해 유속을 계측하며, 임펠러(330)의 회전수를 변화시키면서 유속을 계측한다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 임펠러(330)의 회전수 345RPM에서 고속 캐비테이션 시험에 적합한 20㎧를 넘었으며, 이때, 터널의 시험부에서 계측한 진동은 ㅁ0.5m/s2 이하였고 시험부 앞에서 계측한 소음은 60~70dB 정도로서 문제가 없는 수준이었다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 고속 캐비테이션 터널에 의하면, 복수의 회전날개(330a)를 갖는 임펠러(330)와 고정날개(340a)를 갖는 스테이터(340)로 이루어진 사류형 펌프(300)에 의해 구동되므로 기존 장비인 축류형 펌프에 진동 및 소음이 최소화되면서도 캐비테이션 시험부의 필요유속을 충족시킴으로써 최적의 펌프 효율을 발휘할 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100 : 상부구간
110 : 터널관측부
120 : 공기포집부
200 : 하부구간
300 : 사류형 펌프
310 : 펌프하우징
311 : 임펠러하우징
312 : 스테이터하우징
320 : 동력부재
321 : 임펠러샤프트
322 : 동력전달 풀리
330 : 임펠러
330a : 회전날개
340 : 스테이터
340a : 고정날개

Claims (7)

  1. 수중운동체 머리에 부착되는 캐비테이터에서 발생한 캐비테이션을 관측하기 위한 터널관측부가 구비되고, 상기 터널관측부의 양측에 제1 굴곡부 및 제4 굴곡부가 구비되며, 상기 터널관측부로 유입되는 물에 포함된 기포를 제거하기 위한 공기포집부가 구비된 상부구간;
    상기 상부구간을 구성하는 상기 제1 굴곡부와 연결된 제2 굴곡부 및 상기 제4굴곡부와 연결된 제3 굴곡부가 구비되어 상기 상부구간과 함께 폐루프를 이루며, 외부에서 물이 공급되는 하부구간; 및
    상기 하부구간에 설치되어 동력에 의해 회전하면서 물을 펌핑하여 상기 터널관측부에 설정된 유속으로 공급하는 사류형 펌프;를 포함하여 구성되고,
    상기 사류형 펌프는,
    상기 하부구간의 일부를 이루면서 상기 제2 굴곡부에 인접한 상태로 설치되어 물을 소통시키는 관체형의 펌프하우징;
    상기 펌프하우징의 외부에 설치되어 회전력을 제공하는 동력부재;
    상기 펌프하우징에 회전가능하게 내장된 상태로 상기 동력부재에 연결되며, 외주면을 따라 복수의 회전날개가 구비되어 상기 회전날개들의 회전을 통해 물을 상기 제2 굴곡부 측에서 상기 제3 굴곡부 측으로 공급하는 임펠러; 및
    상기 임펠러와 인접한 상태를 이루면서 상기 펌프하우징에 고정된 상태로 내장되고, 외주면을 따라 복수의 고정날개가 구비되어 상기 임펠러에 의해 공급되는 물을 상기 고정날개들의 사이로 소통시키는 스테이터;를 포함하여 구성되며,
    상기 펌프하우징은,
    물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 작게 형성되고 상기 임펠러를 회전가능하게 수용하는 임펠러하우징 및 물의 입구 내경이 물의 출구 내경보다 크게 형성되고 상기 임펠러하우징에 연통된 상태로 설치되어 상기 스테이터를 수용하는 스테이터하우징을 포함하여, 중앙부분의 내경이 물의 입구 내경에 비해 35~40% 증가된 형태로 형성되도록 구성됨으로써,
    캐비테이션 시험을 위하여 순환하는 물을 사류형 펌프를 이용하여 펌핑하는 것에 의해 축류형 펌프를 이용하는 경우에 비하여 진동 및 소음이 저감되는 동시에, 펌프 효율이 증대될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 임펠러의 회전날개는 상기 스테이터의 고정날개보다 적은 수량으로 구비되는 것을 특징으로 하는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 임펠러의 회전날개는 4~6의 수량으로 구비되고,
    상기 스테이터의 고정날개는 7~9의 수량으로 구비되는 것을 특징으로 하는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력부재는,
    상기 임펠러에 고정된 상태로 상기 펌프하우징의 외부로 연장되는 임펠러샤프트; 및
    상기 임펠러샤프트를 회전시키는 동력전달 풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널.
KR1020160142992A 2016-10-31 2016-10-31 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널 KR101852150B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142992A KR101852150B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142992A KR101852150B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101852150B1 true KR101852150B1 (ko) 2018-04-25

Family

ID=62088519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160142992A KR101852150B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101852150B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210049298A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 한국조선해양 주식회사 캐비테이션 터널을 이용한 내침식 평가 시험장치
CN113074909A (zh) * 2021-05-18 2021-07-06 西安航空学院 一种空间多姿态入水实验装置
CN113155409A (zh) * 2021-02-10 2021-07-23 西安交通大学 一种微间隙高速流体空化观测装置
EP4325065A1 (fr) * 2022-08-16 2024-02-21 ALSTOM Holdings Pompe pour système de refroidissement d'un transformateur de puissance

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101283320B1 (ko) * 2012-04-04 2013-07-09 한국해양과학기술원 캐비테이션터널용 기포제거 시스템 및 방법
KR101549853B1 (ko) * 2014-02-26 2015-09-03 한국해양과학기술원 대형 캐비테이션 터널 내에 구비된 저 소음형 임펠러 축계 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101283320B1 (ko) * 2012-04-04 2013-07-09 한국해양과학기술원 캐비테이션터널용 기포제거 시스템 및 방법
KR101549853B1 (ko) * 2014-02-26 2015-09-03 한국해양과학기술원 대형 캐비테이션 터널 내에 구비된 저 소음형 임펠러 축계 시스템

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210049298A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 한국조선해양 주식회사 캐비테이션 터널을 이용한 내침식 평가 시험장치
CN113155409A (zh) * 2021-02-10 2021-07-23 西安交通大学 一种微间隙高速流体空化观测装置
CN113155409B (zh) * 2021-02-10 2024-03-22 西安交通大学 一种微间隙高速流体空化观测装置
CN113074909A (zh) * 2021-05-18 2021-07-06 西安航空学院 一种空间多姿态入水实验装置
CN113074909B (zh) * 2021-05-18 2023-08-01 西安航空学院 一种空间多姿态入水实验装置
EP4325065A1 (fr) * 2022-08-16 2024-02-21 ALSTOM Holdings Pompe pour système de refroidissement d'un transformateur de puissance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101852150B1 (ko) 사류형 펌프로 구동되는 고속 캐비테이션 터널
CA2659492C (en) Electric submersible pump with specialized geometry for pumping viscous crude oil
US11396887B2 (en) Rotating diffuser pump
US8070426B2 (en) System, method and apparatus for open impeller and diffuser assembly for multi-stage submersible pump
JP3872966B2 (ja) 軸流形流体機械
KR20090111325A (ko) 터보식 혈액 펌프
EP3128177B1 (en) Crossflow-type flow pump
US20080101921A1 (en) Impeller for centrifugal pump
BR112017011745B1 (pt) Intensificador de pressão centrífuga e método para modificar ou construir um intensificador de pressão centrífuga
RU2244164C1 (ru) Многоступенчатый погружной осевой насос
KR101540403B1 (ko) 외부 블레이드를 가지는 원심펌프 임펠러와 그 임펠러가 적용된 펌프
CN216306246U (zh) 离心泵
CN214533584U (zh) 用于离心泵的密封结构
JP2001304190A (ja) 高速ゲートポンプ
CN214499541U (zh) 用于离心泵的动态密封结构
KR101593648B1 (ko) 축류 펌프 또는 사류 펌프의 가변 안내 깃 제어 장치 및 방법
KR200477242Y1 (ko) 토출력을 증대시킨 수중펌프
CN216842261U (zh) 一种叶片泵
KR101608489B1 (ko) 양방향 축류펌프
CN220204138U (zh) 一种管道泵
KR20200042148A (ko) 전동식 워터펌프용 임펠러
JP7159896B2 (ja) 水中ポンプ
CN217735830U (zh) 一种潜水泵用导流壳
JP2001115985A (ja) 水中モータポンプ
CN215595936U (zh) 电动机用冷却装置及其矿井用电动机

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant