속도 제어형 트림의 단위 요소 유로의 유동특성에 관한 수치적 연구

김대권; 손채훈

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김대권 (세종대학교)
손채훈 (세종대학교)

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속도 제어형 트림을 구성하는 기본 유로 요소로서 90 의? 굴곡을 갖는 유로를 선택하여 폭과 길이가 상사성을 가지도록 설정하고 0, 4, 8 회의 굴곡을 갖는 총 48개의 단위 유로 요소에 대해 유동 해석을 수행하였다. 먼저, 동일 요소에 대한 실험과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석 접근방법의 타당성을 검증하였다. 일정한 차압에 대해 굴곡횟수에 따른 유량을 계산한 결과, 굴곡이 없으면 유로의 길이가 증가함에 따라 유량이 감소하였다. 굴곡이 있는 경우, 유로가 길어지면 유량이 증가하다가 감소하였다. 케비테이션의 억제의 관점에서 압력장을 분석하였고, 이로부터 동일한 굴곡횟수를 가질 경우 유로가 길수록 유로를 따라 발생하는 압력 강하 특성이 우수함을 알았다. 또한, 유로의 길이가 같은 경우에는 굴곡횟수가 많을수록 압력이 완만히 감소하는 특성을 가짐을 알 수 있었다.

We investigate the flow characteristics of elementary-flow paths with 90° bends; a velocity-control trim consists of such paths. For geometric similarity, the width and length of each path are selected, and the number of bends is 0, 4, or 8. The flow tests are conducted with the same flow-path elements. The numerical results are in good agreement with the experimental data. In elements without bends, the volume flow rate decreases with the length of the flow path, with a constant pressure drop between the inlet and the outlet. However, in flow paths with 90° bends, it increases and then decreases with the length of the flow path. For a fixed number of 90° bends, better pressure-drop characteristics are observed as the length of the flow path increases. For a fixed flow-path length, a flow-path element with more bends has a smoother pressure drop along the path.

#Velocity-Control Trim(속도 제어형 트림) #Similarity(상사성) #Pressure Drop(압력 강하) #Cavitation(공동 현상)