원심펌프의 성능 시험

목차

1. 실험명: 원심펌프의 성능 시험

2. 실험 목적

3. 실험 이론

4. 실험 장치 설명

5. 실험 방법

6. 실험결과 및 데이터

7. 결론 및 고찰

본문내용

< Backward Impeller > < 흡입측 밸브 >
< 펌프 유량계 > < Inlet >
< Outlet > < 계기판 >
5. 실험 방법
1. 수조①에 물이 채워져 있는지 확인한다.
2. 전원을 220V, 단상에 연결한다.
3. 장치의 전면에 위치한 밸브(3개)중 ③ ④을 잠근다.
(③ ④)밸브는 Drain시 사용됨)
4. 라인의 흡입밸브 ⓐ와 토출밸브 ⓑ를 모두 연다.
5. Control Pannel⑤의 MAIN POWER⑥ 스위치를 ON 한 다음, pime 펌프 스위치 ⑦를 ON 시킨다.(물이 흡입관을 통해 펌프로 공급됨)
6. 펌프 하우징에 물이 가득차면 pime 펌프 스위치 ⑦를 OFF시키고, 밸브 ②를 잠근다.
7. TEST PUMP스위치, ⑧를 ON시킨다.(물이 순화된다)
8. 흡입밸브ⓐ와 토출밸브 ⓑ를 조절시키면서 여러가지 조건으로 실험을 계속하면서 흡입압, 토출압, 유량, 소비전류, 입력전압을 Control Pannel⑤ INDICATOR로 확인하 고 기록한다.
* * * 실험종료시 * * *
9. 실험이 종료되면, TEST PUMP스위치.⑧을 OFF시키고, 전면에 위치한 밸브(3개)중 ③ ④밸브를 열고, 장치후면하부에 위치한 Drain 밸브를 연다.
10. pime펌프 스위치 ⑦를 ON시킨다.(펌프하우징 및 수조의 물이 Drain된다.)
11. MAIN POWER ⑥ 스위치를 OFF시킨다.
* * * IMPELLER의 교환방법 * * *
1. Drain 밸브 ①를 열어서 펌프하우징 안의 물을 완전히 배출시킨다.
2. 클램프 ②를 해체한다.
3. 하우징 COVER ④를 붙잡고 하우징 클램프 ③ 7개를 모두 해체한다.
4. 펌프 SHAFT를 스패너로 잡고 INPELLER 체결볼트⑤를 전용공구로 푼다.
( *주의) INPELLER가 상당히 날카로우므로 매우 주의하여야 한다 .)
5. IMPELLER를 교환하고 상기의 역순으로 조립한다.
< Backward Impeller - labview 수치 & control pannel 수치>
※ 주의 ― 이번 실험에서 우리는 흡입측 밸브를 다 열어놓은 상태에서 유량을 점점 줄이면서 실험하였으므로 x축의 유량이 감소함에 따른 그래프를 그렸다.
※ 유량이 감소함에 따라 수동력과 효율이 감소함을 그래프로 확인할 수 있다.
< Forward Impeller - labview 수치 & control pannel 수치>
※ Forward Impeller에서도 마찬가지로 유량이 감소함에 따라 수동력과 효율이 감소함을 그래프로 확인할 수 있다.
7. 결론 및 고찰
이번 실험은 원심 펌프의 성능 실험으로 펌프 중에서 가장 많이 사용되고 있는 원심 펌프 의 유량에 대한 양정, 동력, 효율과의 관계를 비교하여 그 특성을 이해하고 펌프의 운전 성능을 검토 하는데 목적이 있다.
먼저 backward impeller 실험에 있어서 유량에 따른 양정과 동력 ,효율 등을 분석해보면 유량이 커질수록 양정은 낮아지는 것을 알 수 있고, 이와는 반대로 수동력은 유량이 커짐에 따라 증가하는 경향을 볼수있다. 펌프의 축동력은 수동력에 비해 많은 차이를 보이지는 않았다. 수동력과 효율은 유량이 증가함에 따라 증가하는 모습을 그래프로 확인할 수 있었고, 효율의 증가폭은 적은데 비해 수동력의 증가폭이 큰 것으로 보아 수동력은 밀도의 영향도 어느 정도 받고 있음을 짐작 할 수 있었다.
두 번째 실험인 forward impeller 실험에서도 유량이 커짐에 따라서 양정이 낮아지는 것을 알 수 있었으나, 축동력에서 labview 수치와 control pannel 수치값 모두 불규칙한 모습을 보였다. 아무래도 이 부분은 측정과정에서 오차가 있었던거 같다. 수동력과 효율은 backward impeller 실험에서와 마찬가지로 유량이 증가함에 따라서 증가한다는 것을 알 수 있었다.
그런데 backward impeller 와 forward impeller 를 비교해 보았을때 이론상으로backward impeller 가 forward impeller 보다 효율이 더 커야한다고 생각했는데, 실제 실험상에서는 backward impeller 실험보다 forward impeller 실험에서 수동력과 효율이 더 큰 값이 나왔다. 어떤 부분에서 그런 결과가 나왔는지 모르겠다. labview수치에서도 그렇게 나타났으니 오차의 원인을 어디서 찾아야할지 난감했다.
※ 실험 전체적으로 오차의 원인을 분석해 보면,
1. 펌프내의 진동으로 인하여 펌프의 정확한 rpm 값이 나왔는지에 대한 의문의 좀 있었다. 정확한 rpm값을 맞추었다면 축동력 값이 좀 더 정확했을 것이고 따라서 효율값에 대한 오차가 줄었을 것이라는 생각이 들었다.
2. 유량 공급장치 실험에서와 마찬가지로 물속에 공기가 완전히 빠져나가지 않아서 기포로 인해 측정의 오차가 발생했을 거라고 생각한다.
3. 흡입측 밸브를 닫을때 약간의 백래시가 발생했고 정확한 압력값을 측정하지 못하여 오차가 발생했을 거라고 생각했다. 그리고 10번에 나누어서 밸브를 잠글 때 있어서 생기는 오차 또한 생각해 보았다.
4. 실제적으로 펌프의 손실도 조금 있었을 거란 생각이 든다. 따라서 펌프에서 발생되고있는 손실을 고려하여 효율을 구하였어야 했는데 펌프의 손실은 무시하였기 때문에 여기서도 약간의 오차가 발생했을 수 있다.
5. 실험으로부터 구한 DATA로부터 결과값을 구할 때 흡입구와 토출구의 압력 차이에 의한 에너지 손실 또한 고려했어야 한다고 생각한다. 여기서도 미세한 오차가 존재했을 것이다.
이번 실험은 2주간의 걸쳐서 원심 펌프의 성능 실험을 하였는데 사전지식이 많이 모자란 상태에서 실험에 임하여서 어려움이 조금 있었던 실험이었다. 어쨌든 실험에 임하여 얻은 결과값으로 유량이 커짐에 따라서 양정은 작아지고 수동력과 효율은 커진다것을 알 수 있었던 실험이었다.
아쉬운 점이 있다면 앞에서 말했듯이 backward impeller 과 forward impeller 를 비교했을때 forward impeller가 더 높은 효율이 나왔고, 실험 전체적으로 효율이 10% 미만으로 너무 작게 나와서 아쉬움이 많이 남는 실험이었다.

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