Immersed Solid Method 를 이용한 외접형 기어 펌프의 수치해석

본 연구는 고속 회전형(~10,000 rpm) 기어펌프의 질량유량과 효율을 예측하기 위해서 2 차원 immersed solid method(ISM)를 이용한 수치해석을 수행하였다. 기어펌프와 하우징의 순환유동을 고려하기 위하여 유체 유동을 난류 유동으로 가정하였고, 기어 펌프의 입 출구의 일정 압력 조건하에 기어펌프의 회전 속도를 부가하였다. 기어펌프의 다양한 회전 속도 및 기어 끝 단과 하우징 사의의 서로 다른 간극에 대한 질량유량 및 효율을 검토하였다. 해석 결과로서, 회전 속도가 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 증가하였고, 기어펌프와 하우징의 간격이 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 감소하였다. 간격이 없는 조건하의 6,000 rpm, 8,000 rpm, 10,000 rpm 회전속도에의 효율은 각각 85.11 %, 90.94 %, 93.62 % 를 얻었고, 간격이 0 m, 0.00001 m, 0.00003 m 에 대해서 효율은 각각 93.62 %, 93.29 %, 92.74 % 를 얻었다.

In this study, an ISM (immersed solid method) was used for investigating the mass flow rate and efficiency of an involute-gear pump featuring very high rotational speed. For considering circulation flow at the gear pump and housing, fluid flow was assumed as turbulent, and the rotational speed of the gear pump increased under the condition of constant pressure at both the inlet and outlet. The efficiency and mass flow rate of the gear pump were studied by varying its rotational speed and the clearance between the gear tip and the housing. In the simulation results, as the rotational speed were increased, the average mass flow rate and efficiency increased. Furthermore, as the clearance between the gear tip and the housing was increased, the average mass flow rate and efficiency decreased. The efficiency was 85.11, 90.94, and 93.62 at rotational speeds of 6,000 rpm, 8,000 rpm, and 10,000 rpm, respectively, under the condition that there was no clearance. In addition, the efficiency was 93.62, 93.29, and 92.74 at clearances of 0 m, 0.00001 m, and 0.00003 m respectively.

#Gear Pump(기어펌프) #Immersed Solid Method #Mass Flow Rate(질량유량) #Efficiency(효율)

참고문헌 (7)

참고문헌 신청

1. [학술지(정기간행물)] - 이중호 / 2010 / 회전용적형 기어펌프 유동의 2차원 수치해석 / 한국유체기계학회 논문집 13 (5) : 17 ~ 21

2. [학술지(정기간행물)] - 김성훈 / 2011 / 인벌류트 기어펌프의 2차원 유동특성 / 드라이브·컨트롤 8 (2) : 36 ~ 41

3. [학술대회논문] - Kim, H / 2007 / Two-Dimensional CFD Analysis of a Hydraulic Gear Pump / Proceedings of the 2007 ASEE Annual Conference

4. [학술지(정기간행물)] - 최영도 / 2007 / CFD에 의한 용적형수차의 압력맥동 및 내부유동 해석 / 한국마린엔지니어링학회지 31 (6) : 687 ~ 693

5. [학술대회논문] - Lee, Y. K / 2009 / Introduction to Analysis Method Theory of Gear Pump Using Immersed Solid Method of ANSYS CFX / Korean Fluid Machinery Association 2009 Fluid Machinery Research and Development Conference Program : 649 ~ 652

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