KR102519323B1 - Design method of impeller for axial flow pump with blade angle distribution design to improve hydraulic performance at various specific speeds, impeller and pump by the method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법, 이에 의하여 설계된 임펠러 및 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 날개각 분포 설계가 적용된 임펠러 설계 방법으로, 상기 임펠러의 설계 사양을 결정하는 단계; 상기 임펠러의 비속도를 결정하는 단계; 상기 임펠러의 설계 변수를 결정하는 단계; 상기 임펠러의 최적 형상을 도출하는 단계; 및 상기 비속도에 따른 상기 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a method for designing an impeller of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds, and an impeller and a pump designed thereby.
An impeller design method for an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention is an impeller design method to which a blade angle distribution design is applied, which determines the design specifications of the impeller step; determining the specific speed of the impeller; determining design parameters of the impeller; Deriving an optimal shape of the impeller; and functioning the tendency of design variables of the impeller according to the specific speed.
Description
본 발명은 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법, 이에 의하여 설계된 임펠러 및 펌프에 관한 것이다. The present invention relates to a method for designing an impeller of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds, and an impeller and a pump designed thereby.
펌프는 액체나 슬러리(진흙·시멘트 따위에 물을 섞어 만든 현탄액)를 이동하는 데에 쓰이는 장치이다. 그리고, 펌프의 형상은 요구되는 사양에 따라 형식이 분류된다. 펌프사양이 저유량 및 고압을 요구하면 원심형 펌프, 고유량 및 저압을 요구하면 축류형 펌프로 설계한다. A pump is a device used to move a liquid or slurry (a suspension made by mixing water with mud or cement). And, the shape of the pump is classified according to the required specifications. If the pump specification requires low flow and high pressure, it is designed as a centrifugal pump, and if it requires high flow and low pressure, it is designed as an axial flow pump.
여기서, 축류펌프는 저양정 고유량의 송수용으로 원심 및 사류펌프보다 비속도가 높으며, 토출된 물은 임펠러에 의해 평행으로 흐르는 펌프이다. 따라서 원심 및 사류 펌프 임펠러와 다르게 축류펌프 임펠러의 자오면은 허브 및 쉬라우드의 입/출구 반경이 축방향으로 동일하게 설계하고, 임펠러의 날개각 분포는 익형설계 타입으로 설계할 수 있다. Here, the axial flow pump is a pump that has a higher specific speed than centrifugal and mixed flow pumps for water supply with a low head and high flow rate, and the discharged water flows in parallel by an impeller. Therefore, unlike centrifugal and mixed flow pump impellers, the meridian plane of an axial flow pump impeller is designed to have the same inlet/outlet radius of the hub and shroud in the axial direction, and the impeller blade angle distribution can be designed as an airfoil design type.
이와 같은 종래의 축류 펌프에는 대한민국 공개실용신안 제20-1997-0002219 호 '축류식 모우터 펌프'가 있다. Such a conventional axial flow pump includes Korean Utility Model Publication No. 20-1997-0002219 entitled 'Axial Flow Motor Pump'.
종래에는 요구되는 설계 사양에서 성능을 만족하는 펌프의 임펠러 형상을 도출하기 위해, 요구되는 설계 사양별로 펌프의 임펠러 최적 설계를 각각 실시하여야 하는 문제점이 있었다. Conventionally, in order to derive a pump impeller shape that satisfies the performance in the required design specifications, there is a problem in that the optimum design of the impeller of the pump must be performed for each required design specification.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는 날개각 분포 설계를 통해 다양한 비속도에서 수력학적 성능을 향상시킬 수 있는 축류펌프의 임펠러 설계 방법, 이에 의하여 설계된 임펠러 및 펌프를 제공하고자 한다.Based on the above technical background, one embodiment of the present invention is an impeller design method for an axial flow pump capable of improving hydrodynamic performance at various specific speeds through a blade angle distribution design, an impeller and a pump designed thereby want to provide
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 날개각 분포 설계가 적용된 임펠러 설계 방법으로, 상기 임펠러의 설계 사양을 결정하는 단계; 상기 임펠러의 비속도를 결정하는 단계; 상기 임펠러의 설계 변수를 결정하는 단계; 상기 임펠러의 최적 형상을 도출하는 단계; 및 상기 비속도에 따른 상기 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하는 단계를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention is an impeller design method to which a blade angle distribution design is applied, determining design specifications of the impeller; determining the specific speed of the impeller; determining design parameters of the impeller; Deriving an optimal shape of the impeller; and functioning the tendency of design variables of the impeller according to the specific speed.
또한, 상기 임펠러의 설계 사양을 결정하는 단계에서, 상기 설계 사양은 유량, 양정 및 회전수일 수 있다. In addition, in the step of determining the design specifications of the impeller, the design specifications may be flow rate, head and rotational speed.
상기 임펠러의 비속도를 결정하는 단계에서, 상기 비속도는 In the step of determining the specific speed of the impeller, the specific speed is
이고, 이때, Ns는 상기 비속도, Q는 상기 유량, H는 상기 양정, n은 상기 회전수이며, 상기 비속도는 상기 유량, 양정 및 회전수에 의해 결정될 수 있다. In this case, Ns is the specific speed, Q is the flow rate, H is the head, and n is the rotation number, and the specific speed may be determined by the flow rate, head and rotation number.
또한, 상기 비속도는 1600 ∼ 2400의 범위에서 결정될 수 있다. In addition, the specific speed may be determined in the range of 1600 to 2400.
또한, 상기 임펠러의 날개는 3개로 마련될 수 있다. In addition, the impeller may have three blades.
또한, 상기 임펠러의 효율은, 비속도 1600 ∼ 2400의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 단위 구간별로 경향성을 가질 수 있다. In addition, the efficiency of the impeller may have a tendency for each unit section according to the specific velocity value in the range of 1600 to 2400 specific velocity.
또한, 상기 임펠러의 설계 변수를 결정하는 단계는, 상기 임펠러의 날개 형상을 표현하는 자오면의 설계 변수를 결정하는 단계; 및 상기 임펠러의 날개각도를 표현하는 날개각의 설계 변수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step of determining the design variables of the impeller may include determining design variables of a meridional plane expressing a wing shape of the impeller; and determining a design variable of a blade angle representing the blade angle of the impeller.
또한, 상기 자오면의 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 자오면의 설계 변수는 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 날개의 허브 부분까지의 길이인 제1 길이, 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 날개의 쉬라우드 부분까지의 길이인 제2 길이를 포함할 수 있다. In addition, in the step of determining the design variables of the meridian plane, the design variables of the meridian plane include a first length, which is a length from the central axis of the impeller to the hub portion of the wing, and a shroud portion of the wing from the central axis of the impeller. It may include a second length that is a length up to.
또한, 상기 날개각의 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 날개각의 설계 변수는 상기 임펠러의 날개의 시위선의 길이인 시위길이, 상기 임펠러의 날개의 캠버선과 상기 임펠러의 날개의 시위선 사이의 최대 높이인 최대 캠버, 상기 임펠러의 날개의 전단으로부터 상기 최대 캠버까지의 길이인 최대 캠버의 위치까지의 거리, 자오선 대비 기울어진 각도를 포함할 수 있다. In addition, in the step of determining the design variable of the blade angle, the design variable of the blade angle is the chord length, which is the length of the chord line of the impeller blade, the maximum distance between the camber line of the impeller blade and the chord line of the impeller blade. It may include a maximum camber, which is height, a distance to a position of maximum camber, which is a length from the front end of the blade of the impeller to the maximum camber, and an inclination angle relative to the meridian.
또한, 상기 시위길이는, 비속도 1600 ∼ 2400의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 각각 단위 구간별로 경향성을 가질 수 있다. In addition, the chord length may have a tendency for each unit section according to the specific velocity value in the range of 1600 to 2400 specific velocity.
또한, 상기 시위길이는 In addition, the string length is
Y9=(Meridional length)/Cos(Setting angle)Y 9 = (Meridional length)/Cos (Setting angle)
이고, 이때, Y9는 상기 시위길이, Meridional length는 자오선의 길이, Setting angle은 자오선 대비 기울어진 각도일 수 있다. In this case, Y 9 may be the chord length, the meridional length may be the length of the meridian, and the setting angle may be an inclined angle relative to the meridian.
또한, 상기 자오선 대비 기울어진 각도는 상기 날개의 허브에서 자오선 대비 기울어진 각도인 허브 각도 및 상기 날개의 쉬라우드에서 자오선 대비 기울어진 각도인 쉬라우드 각도를 포함할 수 있다. Also, the angle of inclination with respect to the meridian may include a hub angle, which is an angle of inclination of the hub of the wing with respect to the meridian, and a shroud angle, which is an angle of inclination of the shroud of the wing with respect to the meridian.
또한, 상기 허브 각도는 In addition, the hub angle is
Y4= -A4X2 + B4X - C4 Y 4 = -A 4 X 2 + B 4 X - C 4
이고, 이때, Y4는 상기 허브 각도, X는 상기 비속도, A4는 0.0000001 ∼ 0.0000002의 범위에서 결정되는 상수, B4는 0.0009 ∼ 0.001의 범위에서 결정되는 상수, C4는 0.2 ∼ 0.3의 범위에서 결정되는 상수일 수 있다. At this time, Y 4 is the hub angle, X is the specific speed, A 4 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 4 is a constant determined in the range of 0.0009 to 0.001, and C 4 is a constant determined in the range of 0.2 to 0.3 It can be a constant determined in a range.
또한, 상기 쉬라우드 각도는 In addition, the shroud angle is
Y5= A5X2 - B5X + C5 Y 5 = A 5 X 2 - B 5 X + C 5
이고, 이때, Y5는 상기 쉬라우드 각도, X는 상기 비속도, A5는 0.0000001 ∼ 0. 0000002의 범위에서 결정되는 상수, B5는 0.0008 ∼ 0.0009의 범위에서 결정되는 상수, C5는 1 ∼ 2의 범위에서 결정되는 상수일 수 있다. At this time, Y 5 is the shroud angle, X is the specific speed, A 5 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 5 is a constant determined in the range of 0.0008 to 0.0009, and C 5 is 1 It may be a constant determined in the range of ~ 2.
또한, 상기 임펠러의 최적 형상을 도출하는 단계는, 상기 임펠러의 효율인 설계 목적 값에 영향을 미치는 주요 설계 변수를 결정하는 단계; 및 반응표면기법에 의해 상기 설계 목적 값을 최적화할 수 있는 최적의 설계 변수의 조건을 파악하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step of deriving the optimal shape of the impeller may include determining a major design variable that affects a design target value, which is the efficiency of the impeller; and identifying optimal design variable conditions capable of optimizing the design target value by using a response surface technique.
또한, 상기 주요 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 주요 설계 변수는 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 임펠러의 날개의 허브 부분까지의 길이인 제1 길이, 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 임펠러의 날개의 쉬라우드 부분까지의 길이인 제2 길이, 상기 임펠러의 날개의 시위선의 길이인 시위길이, 자오선 대비 기울어진 각도일 수 있다. In addition, in the step of determining the main design variables, the main design variables are the first length, which is the length from the central axis of the impeller to the hub portion of the impeller blade, and the shear of the impeller blade from the central axis of the impeller. It may be a second length that is the length to the wood part, a chord length that is the length of the chord line of the impeller blade, and an inclined angle relative to the meridian.
또한, 상기 주요 설계 변수를 제외한 나머지 설계 변수들은 2k 요인실험법 및 상기 반응표면기법을 통해서 나온 결과값 중에서 최적화된 값으로 고정될 수 있다. In addition, the remaining design variables except for the main design variables may be fixed to optimized values among result values obtained through the 2 k factorial experiment method and the response surface method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러는 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법에 의하여 설계될 수 있다. In order to achieve the above object, the impeller according to an embodiment of the present invention is an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds according to any one of
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프는 제18 항에 따른 임펠러; 상기 임펠러가 내부에 설치되고 상기 임펠러의 전방으로 유체가 흡입되도록 형성된 흡입구 및 상기 임펠러의 후방으로 상기 흡입된 유체가 배출되도록 형성된 배출구를 구비하는 케이싱; 및 상기 임펠러에 일측부가 결합되어 회전에 의해 상기 임펠러를 회전시키는 작동축을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a pump according to an embodiment of the present invention includes an impeller according to claim 18; a casing in which the impeller is installed and having a suction port formed to suck the fluid toward the front of the impeller and a discharge port formed to discharge the sucked fluid toward the rear of the impeller; and an operating shaft having one side coupled to the impeller and rotating the impeller by rotation.
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 설계 사양별로 임펠러의 성능을 최적화할 수 있는 임펠러의 형상을 설계할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds can design an impeller shape capable of optimizing the performance of the impeller for each design specification. .
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 설계 변수 경향성을 이용하여 비속도별로 효율을 만족하는 펌프의 임펠러를 설계할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds can design an impeller of a pump that satisfies the efficiency for each specific speed using design variable tendencies. can
도 1은 펌프의 분류도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법의 순서도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법을 통해 임펠러를 도출하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법의 임펠러 설계 변수 결정 단계를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법의 실험계획법을 이용한 임펠러의 최적화 형상 도출 단계를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 설계 변수를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 설계 변수를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 수치해석 경계조건을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법을 통해 설계된 비속도에 따른 임펠러를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법에 의해 설계된 임펠러의 비속도에 따른 허브 각도를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법에 의해 설계된 임펠러의 비속도에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법의 설계 변수의 경향성을 이용하여 임펠러의 3차원 형상을 도출하는 과정을 나타낸 사례도이다. 1 shows a classification diagram of a pump.
2 shows a pump according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a process of deriving an impeller through an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates an impeller design variable determination step of an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
6 shows a step of deriving an optimized shape of an impeller using a design of experiment method of an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
7 shows design parameters of an impeller according to an embodiment of the present invention.
8 shows design variables of an impeller according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view illustrating numerical analysis boundary conditions of an impeller according to an embodiment of the present invention.
10 illustrates impellers according to specific velocities designed through an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific velocities according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the hub angle according to the specific speed of an impeller designed by the impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph showing the efficiency according to the specific speed of the impeller designed by the impeller design method of the axial flow pump to which the blade angle distribution design is applied so that the hydraulic performance is improved at various specific speeds according to an embodiment of the present invention.
13 is a process of deriving a three-dimensional shape of an impeller using the tendency of design variables of an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention. This is an example showing
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1을 참고하면, 요구되는 사양에 따라 다양한 펌프가 있지만, 본 발명의 경우 그 중에서 터보 펌프에 대하여 설명하기로 한다. 터보 펌프는 비속도에 따라 (a)와 같은 원심식(Ns 100 ∼ 600), (b)와 같은 사류식(Ns 400 ∼ 1400) 및 (c)와 같은 축류식(Ns 1200 이상)으로 분류할 수 있다. Referring to FIG. 1, there are various pumps according to the required specifications, but in the case of the present invention, among them, a turbo pump will be described. Turbo pumps can be classified into centrifugal type (Ns 100 ~ 600) as in (a), mixed flow type (Ns 400 ~ 1400) as in (b), and axial flow type (Ns 1200 or more) as in (c) according to the specific speed. can
도 2를 참고하면, 본 발명은 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법에 관한 것이다. 본 발명은 비속도와 임펠러의 설계 변수 사이에 일정한 경향성을 가지는 축류 펌프에 한정하며, 원심 펌프와 사류 펌프는 생략하기로 한다. Referring to FIG. 2, the present invention relates to a method for designing an impeller of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds. The present invention is limited to an axial flow pump having a certain tendency between the specific speed and the design parameters of the impeller, and the centrifugal pump and the mixed flow pump are omitted.
이하의 설명에서, 도 2에서 볼 때, 임펠러(10)쪽에서 작동축(30)쪽을 전방으로 규정하여 설명하고, 작동축(30)에서 임펠러(10)쪽을 후방으로 규정하여 설명한다. In the following description, when viewed from FIG. 2 , the
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프(1)는 임펠러 설계 방법에 의해 설계된 임펠러(10), 케이싱(20), 작동축(30)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , a
케이싱(20)은 원통 형상으로 내부에 임펠러(10)가 설치될 수 있다. 그리고, 케이싱(20)은 임펠러(10)의 전방에 유체가 흡입되도록 흡입구(20a)가 형성될 수 있다. 또한, 케이싱(20)은 임펠러(10)의 후방에 흡입된 유체가 배출되도록 배출구(20b)가 형성될 수 있다. The
임펠러(10)는 케이싱(20)의 흡입구(20a)와 배출구(20b) 사이에서 작동축(30)에 의해 고속으로 회전하면서 유체를 흡입하고 배출할 수 있다. The
그리고, 도 2 및 도 7을 참고하면, 임펠러(10)는 회전축(11) 및 날개(13)를 포함할 수 있다. And, referring to FIGS. 2 and 7 , the
회전축(11)은 작동축(30)에 연결될 수 있다. 그리고, 날개(13)는 회전축(11)의 외주면에 결합될 수 있다. 또한, 날개(13)에서 회전축(11)과 접촉되는 부분인 하단부는 허브이고, 날개(13)의 상단부는 쉬라우드로 규정하여 설명한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법에 의해 설계된 임펠러(10)의 날개(13)는 3개로 마련될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. The rotating
본 발명은 비속도에 따른 축류 펌프 임펠러 형상의 경향성을 분석하기 위해, 축류 펌프 임펠러의 설계 변수를 정립하였고, 정립된 설계 변수 대상으로 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 분석하였다. In the present invention, in order to analyze the tendency of the shape of the axial flow pump impeller according to the specific speed, the design variables of the axial flow pump impeller were established, and the tendency of the design variables according to the specific speed was analyzed for the established design variables.
그리고, 선행연구로 최적 설계된 축류 펌프 펌프형상 및 선진문헌을 분석하여, 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 파악하였다. 또한, 축류 펌프 형상 및 선진문헌 기반으로 구축된 설계 변수의 경향성을 이용하여 축류 펌프 임펠러 형상을 설계하였다. 그리고, 설계 변수의 경향성을 이용하여 설계된 축류 펌프 임펠러 형상은 수치해석을 이용하여 성능을 검증하였다. 또한, 축류 펌프 임펠러의 자오면은 허브 및 쉬라우드의 입/출구 반경이 축방향으로 동일하게 설계하고, 임펠러의 날개각 분포는 익형설계 타입으로 설계된다.In addition, by analyzing the optimally designed axial pump shape and advanced literature as previous studies, the tendency of the design variables according to the specific speed was identified. In addition, the shape of the axial flow pump impeller was designed using the tendency of the design variables established based on the shape of the axial flow pump and the advanced literature. In addition, the performance of the axial flow pump impeller shape designed using the tendency of design variables was verified using numerical analysis. In addition, the meridional plane of the axial flow pump impeller is designed to have the same inlet/outlet radius of the hub and shroud in the axial direction, and the wing angle distribution of the impeller is designed in an airfoil design type.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 설계 방법은 임펠러의 설계 사양 결정 단계(S10), 임펠러의 비속도 결정 단계(S20), 임펠러의 설계 변수 결정 단계(S30), 임펠러의 최적화 형상 도출 단계(S40), 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 함수화하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the impeller design method according to an embodiment of the present invention includes determining the design specifications of the impeller (S10), determining the specific speed of the impeller (S20), determining the design parameters of the impeller (S30), It may include a step of deriving an optimized shape (S40) and a step of functionalizing the tendency of design variables according to specific speeds (S50).
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 비속도에 따라 임펠러의 자오면 형상 및 날개각도가 변화하는데, 이때 자오면 형상 및 날개각도 변화의 경향성을 파악하여 펌프의 임펠러 효율을 최적화시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds changes the meridional plane shape and blade angle of the impeller according to the specific speed. At this time, the meridional plane shape and The impeller efficiency of the pump can be optimized by identifying the trend of blade angle change.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 임펠러의 설계 사양 결정 단계(S10)를 포함할 수 있다. 한편, 임펠러의 설계 사양 결정단계(S10)에서는 펌프(1)의 임펠러(10)를 설계할 때 요구되는 설계 사양인 유량(Q), 양정(H) 및 회전수(n)를 결정하며, 펌프(1)의 임펠러(10)를 설계할 때 요구되는 사양일 수 있다. Referring to FIG. 3 , the method for designing an impeller of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention may include determining design specifications of the impeller (S10). there is. On the other hand, in the step of determining the design specifications of the impeller (S10), the design specifications required when designing the
이때, 유량(Q) 및 양정(H)은 축류 펌프(1)의 임펠러(10)가 회전하는 동안 기본적으로 만족해야 하는 사양이며, 회전수(n)는 모터의 사양에 따라 결정될 수 있다. At this time, the flow rate (Q) and head (H) are specifications that must be basically satisfied while the
한편, 효율은 주어진 유량과 양정에서 최고 효율이 되도록 펌프(1)의 임펠러(10)가 설계될 수 있다. 비속도에 따라 날개 형상 및 자오면 형상이 변화될 수 있다. On the other hand, the
도 1을 참고하면, 비속도 결정 단계(S20)는 비속도를 결정하여 펌프(1)의 종류를 결정할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서 펌프의 종류는 축류 펌프일 수 있다. Referring to FIG. 1 , in the specific speed determining step (S20), the type of
이때, 비속도(Specific Speed, Ns)는 이하 식으로 정의된다.At this time, the specific speed (Ns) is defined by the following formula.
이때, Ns는 비속도, Q는 유량(단위 : m3/min), H는 양정(단위 : m), n은 회전수(단위 : rpm)이다. At this time, Ns is the specific speed, Q is the flow rate (unit: m 3 /min), H is the head (unit: m), and n is the number of revolutions (unit: rpm).
비속도는 유량, 양정 및 회전수에 의해 결정될 수 있고, 무차원수로 마련될 수 있다. 다시 말해, 펌프 임펠러의 설계 사양인 유량(Q), 양정(H) 및 회전수(N)가 주어지면, 수학식1을 이용하여 비속도를 구할 수 있다. The specific speed may be determined by the flow rate, the head and the number of revolutions, and may be provided as a dimensionless number. In other words, given the flow rate (Q), head (H), and number of revolutions (N), which are design specifications of the pump impeller, the specific speed can be obtained using
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 1600 ~ 2400의 범위에서 비속도가 결정될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 축류 펌프의 임펠러를 설계할 수 있다. In the method of designing an impeller of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention, the specific speed may be determined in the range of 1600 to 2400. In addition, in the impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so as to improve hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention, the impeller of the axial flow pump may be designed.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 임펠러 설계 변수 결정 단계(S30)는 펌프의 임펠러의 3차원 형상을 생성하기 위해서 날개 형상을 표현하는 자오면의 설계 변수 결정 단계(S31) 및 날개각도를 표현하는 날개각의 설계 변수 결정 단계(S32)를 포함할 수 있다. 이때, 자오면은 허브의 중심선을 포함하는 임펠러의 횡단면 중 일부이다. Referring to FIG. 5, in one embodiment of the present invention, the impeller design variable determination step (S30) includes the meridional plane design variable determination step (S31) and the blade angle representing the blade shape in order to create a three-dimensional shape of the impeller of the pump. It may include a design variable determination step (S32) of the blade angle expressing . At this time, the meridional plane is a part of the cross section of the impeller including the center line of the hub.
그리고, 축류 펌프 임펠러의 설계 변수는 자오면의 설계 변수와 날개각의 설계 변수로 각각 정립할 수 있다. In addition, the design variables of the axial flow pump impeller can be established as meridian plane design variables and vane angle design variables, respectively.
자오면의 설계 변수 결정 단계(S31)에서 자오면의 설계 변수는 자오면의 기본 틀을 잡기 위한 것으로, 제1 길이(Rh) 및 제2 길이(Rs)를 포함할 수 있다.In the design variable determination step of the meridian plane (S31), the design variables of the meridian plane are for setting the basic frame of the meridian plane, and may include a first length (Rh) and a second length (Rs).
제1 길이(Rh)는 임펠러의 중심축으로부터 날개의 허브까지의 길이일 수 있다. 제2 길이(Rs)는 임펠러의 중심축으로부터 날개의 쉬라우드까지의 길이일 수 있다. 이때, 제1 길이(Rh)는 임펠러의 회전축의 반경을 나타낼 수 있다. The first length Rh may be a length from the central axis of the impeller to the hub of the wing. The second length Rs may be a length from the central axis of the impeller to the shroud of the wing. At this time, the first length (Rh) may represent the radius of the rotational axis of the impeller.
제2 길이(Rs)는 임펠러 전체 크기를 나타낼 수 있다. 또한, 임펠러의 날개의 쉬라우드는 케이싱의 내경에 근접하므로, 제2 길이(Rs)는 케이싱의 내경을 나타낼 수 있다. 그리고, 제2 길이(Rs)를 통해 케이싱의 내부 면적을 산출하고, 제1 길이(Rh)를 통해 회전축의 면적을 산출하여, 케이싱의 내부 면적에서 회전축의 면적을 제외하여 임펠러의 입구 부분의 면적을 나타낼 수 있다. The second length Rs may indicate the overall size of the impeller. In addition, since the shroud of the blade of the impeller is close to the inner diameter of the casing, the second length Rs may indicate the inner diameter of the casing. Then, the inner area of the casing is calculated through the second length (Rs), the area of the rotation shaft is calculated through the first length (Rh), and the area of the inlet portion of the impeller is subtracted from the area of the rotation shaft from the inner area of the casing. can represent
그리고, 제2 길이(Rs)에서 제1 길이(Rh)를 제외함으로써, 임펠러의 날개의 높이를 알 수 있다. 또한, 제1 길이(Rh)의 제2 길이(Rs)에 대한 비율인 허브비(Rh/Rs, hub ratio)를 통해 임펠러의 형상을 유추할 수 있다. And, by excluding the first length (Rh) from the second length (Rs), the height of the blades of the impeller can be known. In addition, the shape of the impeller can be inferred through a hub ratio (Rh/Rs), which is a ratio of the first length (Rh) to the second length (Rs).
날개각 설계 단계는 임펠러 날개의 입/출구 각도를 부드럽게 연결해주는 곡선으로 베지어 곡선 제어 방식과 고전적 곡선 제어 방식 두 가지로 정의할 수 있다.The blade angle design stage is a curve that smoothly connects the inlet/outlet angles of the impeller blades, and can be defined in two ways: a Bezier curve control method and a classical curve control method.
베지어 곡선(bezier curve)은 컴퓨터 그래픽에서 임의의 형태의 곡선을 표현하기 위해 수학적으로 만든 곡선일 수 있다. 최초의 제어점(control point)인 시작점과 최후의 제어점인 끝점 그리고 그 사이에 위치하는 내부 제어점의 이동에 의해 다양한 자유 곡선을 얻는 방법일 수 있다. 이 때 곡선은 제어점 위를 통과하지 않을 수 있다. 시작점에서 시작한 곡선은 인접한 제어점 방향으로 진행하는데, 그 옆에 있는 제어점의 영향을 받아 첫 제어점 위를 지나가지 않고, 그 다음의 제어점 방향에 영향을 받아 곡선이 작성될 수 있다. 이는 각 제어점의 좌표를 매개로 하는 매개 함수식을 통해 만들어질 수 있다. 그리고, 본 발명의 날개각 설계 단계는 베지어 곡선 제어 방식에 한정되지는 않고 고전적 곡선 제어 방식을 더 포함할 수 있다. A bezier curve may be a curve mathematically created to express an arbitrary shape of a curve in computer graphics. It may be a method of obtaining various free curves by moving a start point, which is the first control point, an end point, which is the last control point, and an internal control point located in between. At this time, the curve may not pass over the control point. A curve starting from the starting point proceeds in the direction of an adjacent control point, but it is influenced by the control point next to it and does not pass over the first control point. This can be made through a parametric function expression that uses the coordinates of each control point as a medium. Also, the blade angle design step of the present invention is not limited to the Bezier curve control method and may further include a classical curve control method.
날개각의 설계 변수 결정 단계(S32)에서 날개각의 설계 변수는 시위길이(Chord(h,s)), 최대 캠버(Camber H), 최대 캠버의 위치까지의 거리(Camber D), 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)를 포함할 수 있다. In the wing angle design variable determination step (S32), the wing angle design variables are the chord length (Chord(h,s)), the maximum camber (Camber H), the distance to the maximum camber position (Camber D), and the inclination relative to the meridian It may include a setting angle.
시위길이(Chord(h,s))는 임펠러의 날개의 시위선의 길이이다. 여기서, 시위선(Chord line)은 날개의 전단부 꼭지점과 후단부 꼭지점을 직선으로 연결한 가상적인 선일 수 있다. The chord length (Chord(h,s)) is the length of the chord line of the impeller blade. Here, the chord line may be a virtual line connecting the front end vertex and the rear end vertex of the wing in a straight line.
최대 캠버(Camber H)는 임펠러의 날개의 캠버선과 임펠러의 날개의 시위선 사이의 최대 높이일 수 있다. 여기서, 캠버선(Camber line)은 골격선으로, 날개 단면의 중심을 지나는 선일 수 있다. The maximum camber (Camber H) may be the maximum height between the camber line of the impeller blade and the chord line of the impeller blade. Here, the camber line is a skeleton line and may be a line passing through the center of the wing section.
최대 캠버의 위치까지의 거리(Camber D)는 임펠러의 날개의 전단으로부터 최대 캠버(Camber H)까지의 길이이다.The distance to the maximum camber position (Camber D) is the length from the front end of the impeller blade to the maximum camber (Camber H).
자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)는 날개의 각도를 의미할 수 있다. 다시 말해, 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)는 날개 면적 분포가 임펠러(10)의 회전축(11)의 중심축을 기준으로 기울어진 각을 나타낼 수 있다. A setting angle relative to the meridian may refer to an angle of a wing. In other words, the setting angle relative to the meridian may indicate an angle at which the wing area distribution is tilted with respect to the central axis of the
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 실험계획법을 이용한 임펠러의 최적화 형상 도출 단계(S40)는 설계 목적 값에 영향을 미치는 주요 설계 변수 결정 단계(S41), 반응표면기법에 의해 설계 목적 값을 최적화할 수 있는 최적의 설계 인자의 조건을 파악하는 단계(S42) 및 최적의 설계 변수 조건으로 반응 최적화 기법을 이용하여 임펠러의 최적화 형상을 도출하는 단계(S43)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, in one embodiment of the present invention, the step of deriving the optimized shape of the impeller using the experimental design method (S40) is the step of determining the main design variables that affect the design target value (S41), the design target by the response surface technique It may include a step of identifying optimal design factor conditions that can optimize values (S42) and a step of deriving an optimized shape of the impeller using a reaction optimization technique under optimal design variable conditions (S43).
이때, 실험계획법은 근대적 통계 해석법을 기반으로 이상 변동을 가져오는 많은 원인 중에서 중요한 원인을 적은 비용으로 선정하고 그 효과를 수량적으로 측정하는 방법이다. 그리고 동시에 두 종류 이상의 인자를 대상으로 하여 그들의 효과를 개별적으로 측정할 수 있다. At this time, the experimental design method is a method of selecting an important cause among many causes of abnormal fluctuation based on a modern statistical analysis method at a low cost and quantitatively measuring the effect. And at the same time, it is possible to target two or more types of factors and measure their effects individually.
본 발명의 일 실시예에서 최적설계를 위한 수치최적화 기법으로 실험계획법의 반응표면기법(RSM, response surface method)을 사용하였다. In one embodiment of the present invention, the response surface method (RSM) of the experimental design method was used as a numerical optimization technique for optimal design.
설계 변수에 따른 임펠러의 성능을 분석하기 위해서는 설계 목적 값을 정의해야 한다. 이때, 설계 목적 값은 임펠러의 성능을 나타내는 임펠러의 효율일 수 있다. In order to analyze the performance of the impeller according to the design variables, the design target value must be defined. At this time, the design target value may be the efficiency of the impeller representing the performance of the impeller.
2k 요인실험법이란 k개의 인자에 대해 각각의 인자의 수준을 실험을 수행하여 각 인자의 유의성을 판정하는 방식이다. 예를 들어, 3가지 인자의 모든 효과를 구하려면 실험의 크기를 8회로 하여 인자들의 주 효과와 교호작용을 구해야 한다.The 2 k factor experiment is a method to determine the significance of each factor by performing an experiment on the level of each factor for k factors. For example, to obtain all the effects of three factors, the main effect and interaction of the factors should be obtained with an experiment size of 8.
주요 설계 변수 결정 단계(S41)에서, 주요 설계 변수는 제1 길이(Rh), 제2 길이(Rs), 시위길이(Chord(h,s)), 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)일 수 있다. In the main design variable determining step (S41), the main design variables may be the first length (Rh), the second length (Rs), the chord length (Chord (h, s)), and the setting angle relative to the meridian. there is.
그리고, 주요 설계 변수를 제외한 나머지 설계 변수들은 2k 요인실험법 및 반응표면기법을 통해서 나온 결과값 중에서 최적화된 값으로 고정될 수 있다. In addition, the rest of the design variables except for the main design variables can be fixed as optimized values among the result values obtained through the 2 k factorial experiment method and the response surface technique.
부가적으로, 최대 캠버의 위치까지의 거리(Camber D)는 시위길이(Chord(h,s))의 40% 내지 60%로 고정되고, 최대 캠버(Camber H)는 시위길이(Chord(h,s))의 30% 내지 50%로 고정될 수 있다. 그리고, 쉬라우드에서 날개의 최대 두께는 시위길이(Chord(s))의 4% 내지 6%로 고정되고, 허브에서 날개의 최대 두께는 시위길이(Chord(h))의 8% 내지 11%로 고정될 수 있다. Additionally, the distance to the position of the maximum camber (Camber D) is fixed to 40% to 60% of the chord length (Chord (h, s)), and the maximum camber (Camber H) is the chord length (Chord (h, s)). s)) can be fixed at 30% to 50%. In addition, the maximum thickness of the wing in the shroud is fixed at 4% to 6% of the chord length (Chord(s)), and the maximum thickness of the wing at the hub is set at 8% to 11% of the chord length (Chord(h)). can be fixed
반응표면기법에 의해 설계 목적 값을 최적화할 수 있는 최적의 설계 인자의 조건을 파악하는 단계(S42)에서 반응표면기법은 복수의 변수 작용으로 반응이 복합적으로 나타나는 문제를 통계적으로 분석하는 방법이며, 여러 개의 설계 변수가 복합적인 작용을 함으로써 어떤 목적함수에 영향을 주고 있을 때 이러한 반응의 변화가 이루는 반응표면에 대한 통계적 분석방법이다. The response surface method is a method of statistically analyzing problems in which responses are complex due to the action of a plurality of variables in the step (S42) of identifying the optimal design factor conditions that can optimize the design target value by the response surface method. It is a statistical analysis method for the response surface formed by these changes in response when several design variables affect a certain objective function through complex actions.
또한, 반응표면기법은 어떠한 요인들이 영향을 미치는가 뿐만 아니라 그 요인들이 어떠한 조합을 이루었을 때 가장 큰 효과를 줄 수 있는가를 추정할 수 있다.In addition, the response surface technique can estimate not only what factors have an effect, but also what combination of those factors can give the greatest effect.
일반적인 실험계획에서 요인들의 조합을 통한 효과의 유무를 추정한다고 하면 반응표면기법은 어떤 요인이 영향을 미치며 그 요인들이 가장 큰 효과를 보여줄 때의 식을 추정할 수 있다.If the presence or absence of an effect through a combination of factors is estimated in a general experimental design, the response surface technique can estimate which factors have an effect and when those factors show the greatest effect.
본 발명에서 적용된 반응표면기법은 4인자 5수준의 실험으로 최적화를 수행한다. 이때 설계 변수는 자오면의 설계 변수인 제1 길이(Rh), 제2 길이(Rs), 날개각의 설계 변수인 시위길이(Chord(h,s)), 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle) 4가지로 선정하여 목적함수를 임펠러의 효율로 두고 반응 표면기법을 시행할 수 있다.The response surface technique applied in the present invention is optimized by a 4-factor, 5-level experiment. At this time, the design variables are the first length (Rh) and the second length (Rs), which are design variables of the meridian plane, the chord length (Chord(h,s)), which is a design variable of wing angle, and the angle of inclination relative to the meridian (setting angle) 4 It is possible to implement the response surface technique by selecting a branch and setting the objective function as the efficiency of the impeller.
본 발명의 일 실시예에서는 최적화 설계 변수 조건으로 반응 최적화 기법을 이용하여 임펠러의 최적화 형상을 도출하는 단계(S43)에서는 임펠러의 효율이 최적인 축류 펌프의 임펠러를 설계 목표값(target of design)으로 설정하였고, 목표값을 만족하는 형상을 결정하기 위하여 반응최적화(response optimization)기법을 이용하였다. In one embodiment of the present invention, in the step of deriving the optimized shape of the impeller using the reaction optimization technique under the optimized design variable condition (S43), the impeller of the axial flow pump with the optimal impeller efficiency is set to the target of design. It was set, and a response optimization technique was used to determine the shape that satisfies the target value.
이를 통해 주요 설계 변수인 제1 길이(Rh), 제2 길이(Rs), 날개각의 설계 변수인 시위길이(Chord(h,s)), 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)가 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 형상을 도출할 수 있다. Through this, the main design variables, the first length (Rh) and the second length (Rs), the design variable of the blade angle, the chord length (Chord(h,s)), and the angle of inclination to the meridian (setting angle) are optimized for the axial flow. The shape of the impeller of the pump can be derived.
그리고, 각 비속도별로 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 형상에서의 설계 변수인 제1 길이(Rh), 제2 길이(Rs), 날개각의 설계 변수인 시위길이(Chord(h,s)), 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)의 수치들을 추출하여, 비속도에 따른 임펠러의 설계 변수들의 경향성을 함수화할 수 있다. In addition, the first length (Rh) and the second length (Rs), which are design variables in the shape of the impeller of the axial flow pump optimized for each specific speed, the chord length (Chord (h, s)), which is a design variable of blade angle, By extracting the numerical values of the setting angle relative to the meridian, it is possible to function the tendency of the design variables of the impeller according to the specific speed.
도 10 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에서는 비속도 1600, 1800, 2000, 2200, 2400에서의 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 형상을 도출하고, 이 때의 설계 변수들을 추출하였다. 10 to 12, in the present invention, the shape of the impeller of the axial flow pump optimized at specific speeds of 1600, 1800, 2000, 2200, and 2400 was derived, and design variables at this time were extracted.
비속도에 따른 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하는 단계는 각 비속도별로 추출된 설계 변수들의 수치를 이용하여, 설계 변수의 경향성을 함수화할 수 있다. 설계 변수는 Ns1600급 축류펌프 임펠러 형상의 설계 변수로 무차원화 하였다.In the step of functionalizing the tendency of the design variables of the impeller according to the specific speed, the tendency of the design variables may be functioned using the values of the design variables extracted for each specific speed. The design variables were made dimensionless with the design variables of the impeller shape of the NS1600 class axial flow pump.
이를 통해, 제1 길이(Rh)의 제2 길이(Rs)에 대한 비율인 허브비(Rh/Rs)는 다음과 같은 수학식2로 도출될 수 있다. Through this, the hub ratio (Rh/Rs), which is the ratio of the first length (Rh) to the second length (Rs), can be derived by Equation 2 below.
여기서, Y1는 상기 허브비, X는 상기 비속도, A1는 0.0000002 ∼ 0. 0000003의 범위에서 결정되는 상수, B1는 0.001 ∼ 0.002의 범위에서 결정되는 상수, C1는 2 ∼ 3의 범위에서 결정되는 상수이다. Here, Y 1 is the hub ratio, X is the specific speed, A 1 is a constant determined in the range of 0.0000002 to 0.0000003, B 1 is a constant determined in the range of 0.001 to 0.002, C 1 is a constant of 2 to 3 It is a constant determined by the range.
바람직하게는 A1이 0. 00000023, B1이 0.0013, C1이 2.4로 마련될 때, 각각의 비속도에 따른 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 허브비(Rh/Rs)가 도출될 수 있다. 다시 말해, 수학식2를 통해 입력된 비속도에 따른 허브비(Rh/Rs)가 도출될 수 있고, 사용자는 허브비(Rh/Rs)를 이용하여 입력된 비속도에서 효율을 최대화시킬 수 있는 최적화된 축류 펌프의 임펠러를 용이하게 설계할 수 있다. Preferably, when A 1 is 0.00000023, B 1 is 0.0013, and C 1 is 2.4, an optimized hub ratio (Rh/Rs) of the impeller of the axial flow pump according to each specific speed can be derived. In other words, the hub ratio (Rh / Rs) according to the input specific speed can be derived through Equation 2, and the user can maximize the efficiency at the input specific speed using the hub ratio (Rh / Rs). An optimized impeller for an axial flow pump can be easily designed.
또한, 시위길이(Chord(h,s))는 다음과 같은 수학식3으로 도출될 수 있다. In addition, the chord length (Chord(h,s)) can be derived from Equation 3 below.
여기서, Y9는 시위길이(Chord(h,s))이고, Meridional length는 자오선의 길이이며, setting angle은 자오선 대비 기울어진 각도이다. Here, Y 9 is the chord length (Chord(h,s)), the meridional length is the length of the meridian, and the setting angle is the angle of inclination relative to the meridian.
그리고, 자오선의 길이(Meridional length)는 허브 길이(Meridional length(hub))와 쉬라우드 길이(Meridional length(shroud))를 포함할 수 있다. In addition, the meridional length may include a hub length (hub) and a shroud length (meridional length (shroud)).
여기서, 허브 길이(Meridional length(hub))는 날개의 허브에서 자오선의 길이이고, 쉬라우드 길이(Meridional length(shroud))는 날개의 쉬라우드에서 자오선의 길이일 수 있다. Here, the meridional length (hub) may be the length of a meridian from the hub of the wing, and the shroud length (shroud) may be the length of the meridian from the shroud of the wing.
또한, 허브 길이(Meridional length(hub))는 다음과 같은 수학식4로 도출될 수 있다. In addition, the hub length (meridional length (hub)) can be derived from Equation 4 below.
여기서, Y2는 상기 허브 길이, X는 상기 비속도, A2는 0.0000000000001 ∼ 0. 0000000000002의 범위에서 결정되는 상수, B2는 0.0003 ∼ 0.0004의 범위에서 결정되는 상수, C2는 1 ∼ 2의 범위에서 결정되는 상수이다. Here, Y 2 is the hub length, X is the specific speed, A 2 is a constant determined in the range of 0.0000000000001 to 0.0000000000002, B 2 is a constant determined in the range of 0.0003 to 0.0004, and C 2 is a constant of 1 to 2 It is a constant determined by the range.
또한, 쉬라우드 길이(Meridional length(shroud))는 다음과 같은 수학식5로 도출될 수 있다. In addition, the shroud length (meridional length (shroud)) can be derived from Equation 5 below.
여기서, Y3는 상기 쉬라우드 길이, X는 상기 비속도, A3는 0.0000000000001 ∼ 0.0000000000002의 범위에서 결정되는 상수, B3는 0.0004 ∼ 0.0005의 범위에서 결정되는 상수, C3는 1 ∼ 2의 범위에서 결정되는 상수이다. Here, Y 3 is the shroud length, X is the specific speed, A 3 is a constant determined in the range of 0.0000000000001 to 0.0000000000002, B 3 is a constant determined in the range of 0.0004 to 0.0005, C 3 is a range of 1 to 2 is a constant determined by
그리고, 자오선 대비 기울어진 각도(setting angle)는 허브 각도(setting angle(hub))와 쉬라우드 각도(setting angle(shroud))를 포함할 수 있다. Also, the setting angle relative to the meridian may include a setting angle (hub) and a shroud angle (setting angle (shroud)).
여기서, 허브 각도(setting angle(hub))는 날개의 허브에서 자오선 대비 기울어진 각도이고, 쉬라우드 각도(setting angle(shroud))는 날개의 쉬라우드에서 자오선 대비 기울어진 각도일 수 있다. Here, the hub angle (setting angle (hub)) may be an inclined angle at the hub of the wing relative to the meridian, and the shroud angle (shroud) may be an inclined angle at the wing shroud relative to the meridian.
또한, 허브 각도(setting angle(hub))는 다음과 같은 수학식6으로 도출될 수 있다. In addition, the hub angle (setting angle (hub)) can be derived from Equation 6 below.
여기서, Y4는 상기 허브 각도, X는 상기 비속도, A4는 0.0000001 ∼ 0.0000002의 범위에서 결정되는 상수, B4는 0.0009 ∼ 0.001의 범위에서 결정되는 상수, C4는 0.2 ∼ 0.3의 범위에서 결정되는 상수이다. Here, Y 4 is the hub angle, X is the specific speed, A 4 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 4 is a constant determined in the range of 0.0009 to 0.001, C 4 is in the range of 0.2 to 0.3 It is a constant that is determined by
도 11을 참고하면, 허브 각도는 비속도가 커질수록 증가하는 경향성을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 11 , the hub angle may show a tendency to increase as the specific speed increases.
바람직하게는 A4가 0.00000011, B4가 0.00093, C4가 0.20로 마련될 때, 각각의 비속도에 따른 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 허브 각도가 도출될 수 있다.Preferably, when A 4 is 0.00000011, B 4 is 0.00093, and C 4 is 0.20, the hub angle of the impeller of the axial pump optimized for each specific speed can be derived.
그리고, 쉬라우드 각도(setting angle(shroud))는 다음과 같은 수학식7로 도출될 수 있다. And, the shroud angle (setting angle (shroud)) can be derived from Equation 7 below.
여기서, Y5는 상기 쉬라우드 각도, X는 상기 비속도, A5는 0.0000001 ∼ 0. 0000002의 범위에서 결정되는 상수, B5는 0.0008 ∼ 0.0009의 범위에서 결정되는 상수, C5는 1 ∼ 2의 범위에서 결정되는 상수이다. Here, Y 5 is the shroud angle, X is the specific speed, A 5 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 5 is a constant determined in the range of 0.0008 to 0.0009, and C 5 is 1 to 2 is a constant determined in the range of
바람직하게는 A5가 0.00000017, B5가 0.00082, C5가 1.8로 마련될 때, 각각의 비속도에 따른 최적화된 축류 펌프의 임펠러의 쉬라우드 각도가 도출될 수 있다.Preferably, when A 5 is 0.00000017, B 5 is 0.00082, and C 5 is 1.8, an optimized shroud angle of the impeller of the axial flow pump according to each specific speed can be derived.
정리하면, 수학식4 및 수학식6을 통해 산출된 허브 길이(Meridional length(hub)) 및 허브 각도(setting angle(hub))를 통해 날개의 허브에서의 시위길이(Chord(h))를 산출할 수 있다. 그리고, 수학식5 및 수학식7을 통해 산출된 쉬라우드 길이(Meridional length(shroud)) 및 쉬라우드 각도(setting angle(shroud))를 통해 날개의 쉬라우드에서의 시위길이(Chord(s))를 산출할 수 있다. 따라서, 비속도를 통해 시위길이를 산출할 수 있다. In summary, the chord length (Chord(h)) at the hub of the wing is calculated through the hub length (Meridional length (hub)) and hub angle (setting angle (hub)) calculated through Equations 4 and 6 can do. And, the chord length (Chord(s)) at the shroud of the wing through the shroud length (meridional length (shroud)) and shroud angle (setting angle (shroud)) calculated through Equations 5 and 7 can be calculated. Therefore, the chord length can be calculated through the specific speed.
상기 수학식2 내지 수학식7과 같이, 설계 변수의 경향성을 함수화하고, 데이터베이스(D/B)화 하면, 비속도별로 최적화된 설계 변수가 출력될 수 있다. As in Equations 2 to 7 above, if the tendencies of the design variables are functioned and converted into a database (D/B), design variables optimized for each specific speed can be output.
도 12는 Ns1600, Ns1800, Ns2000, Ns2200 및 Ns2400급 축류펌프 임펠러의 효율을 비교한 것이다. 효율은 Ns1600급 축류펌프 임펠러 형상의 효율로 무차원화 하였으며, 각 형상의 설계유량의 효율을 비교하였다. 12 compares the efficiency of Ns1600, Ns1800, Ns2000, Ns2200 and Ns2400 class axial flow pump impellers. Efficiency was dimensionless with the efficiency of the Ns1600 class axial pump impeller shape, and the efficiency of the design flow rate of each shape was compared.
도 9를 참고하면, 각 형상의 효율은 수치해석을 이용하여 검증하였고, 비속도 변화에 따른 효율 경향성을 나타내었다. Referring to FIG. 9, the efficiency of each shape was verified using numerical analysis, and the efficiency trend according to the change in specific speed was shown.
도 12를 참고하면, 임펠러의 효율은 비속도가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 12 , the efficiency of the impeller may show a tendency to decrease as the specific speed increases.
다양한 비속도의 데이터베이스를 확보하고, 비속도에 따른 설계 변수의 경향성을 파악하면, 요구되는 설계 사양 및 성능을 만족하는 축류 펌프의 임펠러 형상을 쉽게 설계할 수 있다. By securing a database of various specific velocities and understanding the tendency of design variables according to specific velocities, it is possible to easily design an impeller shape of an axial flow pump that satisfies the required design specifications and performance.
도 13은 비속도에 따른 설계 변수 경향성을 이용하여 축류 펌프 임펠러를 설계하는 절차를 나타낼 수 있다. 13 may show a procedure for designing an axial flow pump impeller using a design variable tendency according to a specific speed.
도 13을 참고하면, 비속도에 따른 축 류펌프 임펠러의 설계 변수의 경향성이 도출되었으므로, 비속도가 입력되면, 비속도에 따른 설계 변수 경향성을 이용하여 축류 펌프 임펠러 형상을 설계할 수 있다. Referring to FIG. 13, since the tendency of the design variables of the axial flow pump impeller according to the specific speed was derived, when the specific speed is input, the shape of the axial flow pump impeller can be designed using the design variable tendency according to the specific speed.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 설계 사양별로 임펠러의 성능을 최적화할 수 있는 임펠러의 형상을 설계할 수 있다. As a result, the impeller design method of the axial flow pump to which the blade angle distribution design is applied to improve the hydraulic performance at various specific speeds according to an embodiment of the present invention designs the shape of the impeller that can optimize the performance of the impeller for each design specification. can do.
본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법은 설계 변수 경향성을 이용하여 비속도별로 효율을 만족하는 펌프의 임펠러를 설계할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds can design an impeller of a pump that satisfies the efficiency for each specific speed using design variable tendencies. can
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the claims described below. Those working in the technical field to which it belongs will readily understand.
S10 : 설계 사양 결정 단계
S20 : 비속도 결정 단계
S30 : 설계 변수 결정 단계
S40 : 3차원 형상 도출 단계
1 : 펌프
10 : 임펠러 11 : 회전축
13 : 날개 20 : 케이싱
30 : 작동축 S10: Design specification decision step
S20: non-speed determination step
S30: Design variable decision step
S40: 3D shape derivation step
1 : pump
10: impeller 11: rotational shaft
13: wing 20: casing
30: working axis
Claims (19)
상기 임펠러의 설계 사양을 결정하는 단계;
상기 임펠러의 비속도를 결정하는 단계;
상기 임펠러의 설계 변수를 결정하는 단계;
상기 임펠러의 최적 형상을 도출하는 단계; 및
상기 비속도에 따른 상기 임펠러의 설계 변수의 경향성을 함수화하는 단계를 포함하고,
상기 임펠러의 설계 변수를 결정하는 단계는,
상기 임펠러의 날개 형상을 표현하는 자오면의 설계 변수를 결정하는 단계; 및
상기 임펠러의 날개각도를 표현하는 날개각의 설계 변수를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 날개각의 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 날개각의 설계 변수는 상기 임펠러의 날개의 시위선의 길이인 시위길이, 상기 임펠러의 날개의 캠버선과 상기 임펠러의 날개의 시위선 사이의 최대 높이인 최대 캠버, 상기 임펠러의 날개의 전단으로부터 상기 최대 캠버까지의 길이인 최대 캠버의 위치까지의 거리, 자오선 대비 기울어진 각도를 포함하고,
상기 시위길이는, 비속도 1600 ∼ 2400의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 각각 단위 구간별로 경향성을 가지고,
상기 시위길이는
Y9=(Meridional length)/Cos(Setting angle)
이고, 이때, Y9는 상기 시위길이, Meridional length는 자오선의 길이, Setting angle은 자오선 대비 기울어진 각도인 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. In the impeller design method to which the wing angle distribution design is applied,
determining design specifications of the impeller;
determining the specific speed of the impeller;
determining design parameters of the impeller;
Deriving an optimal shape of the impeller; and
Including the step of functioning the tendency of the design variable of the impeller according to the specific speed,
Determining the design parameters of the impeller,
Determining design variables of a meridian plane expressing the shape of the blade of the impeller; and
Determining a design variable of a blade angle expressing a blade angle of the impeller,
In the step of determining the design variable of the blade angle, the design variable of the blade angle is the chord length, which is the length of the chord line of the impeller blade, and the maximum height between the camber line of the impeller blade and the chord line of the impeller blade. Includes a maximum camber, a distance from the front end of the blade of the impeller to a position of the maximum camber, which is the length from the front end of the impeller blade to the maximum camber, and an angle of inclination relative to the meridian,
The chord length has a tendency for each unit section according to the specific velocity value in the range of specific velocity 1600 to 2400,
The length of the demonstration is
Y 9 =(Meridional length)/Cos(Setting angle)
At this time, Y 9 is the chord length, the meridional length is the length of the meridian, and the setting angle is the angle of inclination relative to the meridian, so that the hydraulic performance is improved at various specific speeds. Impeller design method of an axial flow pump to which the blade angle distribution design is applied.
상기 임펠러의 설계 사양을 결정하는 단계에서, 상기 설계 사양은 유량, 양정 및 회전수인 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 1,
In the step of determining the design specifications of the impeller, the design specifications are impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds of flow rate, head and rotation speed.
상기 임펠러의 비속도를 결정하는 단계에서, 상기 비속도는
이고, 이때, Ns는 상기 비속도, Q는 상기 유량, H는 상기 양정, n은 상기 회전수이며,
상기 비속도는 상기 유량, 양정 및 회전수에 의해 결정되는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 2,
In the step of determining the specific speed of the impeller, the specific speed is
In this case, Ns is the specific speed, Q is the flow rate, H is the head, n is the number of revolutions,
The specific speed is an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so that hydraulic performance is improved at various specific speeds determined by the flow rate, head and rotational speed.
상기 비속도는 1600 ∼ 2400의 범위에서 결정되는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 3,
The specific speed is an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds determined in the range of 1600 to 2400.
상기 임펠러의 날개는 3개로 마련되는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 4,
Impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds provided with three blades of the impeller.
상기 임펠러의 효율은, 비속도 1600 ∼ 2400의 범위에서 상기 비속도 값에 따라 단위 구간별로 경향성을 가지는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 4,
The efficiency of the impeller is an impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied so that hydraulic performance is improved at various specific velocities that have a tendency for each unit section according to the specific velocity value in the specific velocity range of 1600 to 2400.
상기 자오면의 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 자오면의 설계 변수는 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 날개의 허브 부분까지의 길이인 제1 길이, 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 날개의 쉬라우드 부분까지의 길이인 제2 길이를 포함하는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 1,
In the step of determining the design variables of the meridian plane, the design variables of the meridian plane include a first length, which is a length from the central axis of the impeller to the hub portion of the blade, and a length from the central axis of the impeller to the shroud portion of the blade. An impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds including a second length.
상기 자오선 대비 기울어진 각도는 상기 날개의 허브에서 자오선 대비 기울어진 각도인 허브 각도 및 상기 날개의 쉬라우드에서 자오선 대비 기울어진 각도인 쉬라우드 각도를 포함하는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 1,
The angle of inclination with respect to the meridian is such that the hydraulic performance of the wing is improved at various specific velocities including a hub angle, which is an angle of inclination from the hub of the wing to the meridian, and a shroud angle, which is an angle of inclination from the shroud of the wing to the meridian. Impeller design method of axial flow pump applied with angular distribution design.
상기 허브 각도는
Y4= -A4X2 + B4X - C4
이고, 이때, Y4는 상기 허브 각도, X는 상기 비속도, A4는 0.0000001 ∼ 0.0000002의 범위에서 결정되는 상수, B4는 0.0009 ∼ 0.001의 범위에서 결정되는 상수, C4는 0.2 ∼ 0.3의 범위에서 결정되는 상수인 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 12,
The hub angle is
Y 4 = -A 4 X 2 + B 4 X - C 4
At this time, Y 4 is the hub angle, X is the specific speed, A 4 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 4 is a constant determined in the range of 0.0009 to 0.001, and C 4 is a constant determined in the range of 0.2 to 0.3 Impeller design method of an axial flow pump with blade angle distribution design applied to improve hydraulic performance at various specific speeds, which are constants determined in the range.
상기 쉬라우드 각도는
Y5= A5X2 - B5X + C5
이고, 이때, Y5는 상기 쉬라우드 각도, X는 상기 비속도, A5는 0.0000001 ∼ 0. 0000002의 범위에서 결정되는 상수, B5는 0.0008 ∼ 0.0009의 범위에서 결정되는 상수, C5는 1 ∼ 2의 범위에서 결정되는 상수인 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 12,
The shroud angle is
Y 5 = A 5 X 2 - B 5 X + C 5
At this time, Y 5 is the shroud angle, X is the specific speed, A 5 is a constant determined in the range of 0.0000001 to 0.0000002, B 5 is a constant determined in the range of 0.0008 to 0.0009, and C 5 is 1 Impeller design method of axial flow pump applied with blade angle distribution design to improve hydraulic performance at various specific speeds, which are constants determined in the range of ~ 2.
상기 임펠러의 최적 형상을 도출하는 단계는,
상기 임펠러의 효율인 설계 목적 값에 영향을 미치는 주요 설계 변수를 결정하는 단계; 및
반응표면기법에 의해 상기 설계 목적 값을 최적화할 수 있는 최적의 설계 변수의 조건을 파악하는 단계를 포함하는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 1,
The step of deriving the optimal shape of the impeller,
Determining a major design variable that affects the design target value, which is the efficiency of the impeller; and
An impeller design method of an axial flow pump to which a blade angle distribution design is applied to improve hydraulic performance at various specific speeds, including the step of identifying optimal design variable conditions capable of optimizing the design target value by a response surface technique.
상기 주요 설계 변수를 결정하는 단계에서, 상기 주요 설계 변수는 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 임펠러의 날개의 허브 부분까지의 길이인 제1 길이, 상기 임펠러의 중심축으로부터 상기 임펠러의 날개의 쉬라우드 부분까지의 길이인 제2 길이, 상기 임펠러의 날개의 시위선의 길이인 시위길이, 자오선 대비 기울어진 각도인 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 15,
In the step of determining the main design variable, the main design variable is a first length, which is a length from the central axis of the impeller to the hub portion of the impeller blade, and a shroud portion of the impeller blade from the central axis of the impeller. The second length, which is the length up to, the chord length, which is the length of the chord line of the impeller blade, and the impeller design method of the axial pump to which the blade angle distribution design is applied to improve the hydraulic performance at various specific speeds, which is the angle inclined to the meridian.
상기 주요 설계 변수를 제외한 나머지 설계 변수들은 2k 요인실험법 및 상기 반응표면기법을 통해서 나온 결과값 중에서 최적화된 값으로 고정되는 다양한 비속도에서 수력학적 성능이 향상되도록 날개각 분포 설계가 적용된 축류펌프의 임펠러 설계 방법. According to claim 16,
The rest of the design variables except for the above main design variables are fixed to the optimized values among the results obtained through the 2 k factor test method and the response surface method. Impeller design method.
상기 임펠러가 내부에 설치되고 상기 임펠러의 전방으로 유체가 흡입되도록 형성된 흡입구 및 상기 임펠러의 후방으로 상기 흡입된 유체가 배출되도록 형성된 배출구를 구비하는 케이싱; 및
상기 임펠러에 일측부가 결합되어 회전에 의해 상기 임펠러를 회전시키는 작동축을 포함하는 축류펌프.
an impeller according to claim 18;
a casing in which the impeller is installed and having a suction port formed to suck the fluid toward the front of the impeller and a discharge port formed to discharge the sucked fluid toward the rear of the impeller; and
An axial flow pump comprising an operating shaft coupled to one side of the impeller and rotating the impeller by rotation.
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2021
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Also Published As
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