Deep learning of BOKI

4.4 속도 삼각형 그림 4.5는 임펠러 입출구에서의 속도 삼각형(velocity diagrams)이다. 그림4.5a는 공기가 축방향으로 임펠러로 들어올때 속도 삼각형을 나타낸다. 이 경우, 입구에서 절대 속도(absolute velocity) C1=Ca1. 그림4.5b는 공기가 IGV(Inlet guide vane)을 통과하면서 들어올 때 임펠러 입구에서의 속도 삼각형이다. 속도성분 C1과 Ca1에 의한 각도 는 예선회각이라고 알려져있다. 절대속도 C1은 예선회성분 Cw1을 가진다. 이상적인 경우 공기는 90도의 각도로 (i.e 반경방향으로) 임펠러 끝 (tip)으로부터 흐르며 이는 Cw2=U2이다. 즉, 예선회성분은 임펠러 팁속도와 정확하게 동일하다. 그림 4.5c는 이상적인 속도 삼각형이다. 하지만..

4.1 소개이 장은 압축성 유체를 다루는데 쓰이는 터보기계(Turbomachines)에 관해 다룰 것이다. 여기에는 세가지 형태의 터보기계가 있으며, 이는 팬, 블로워 그리고 압축기이다. 팬은 유체의 흐름에서 정압력(stagnation pressure)의 작은 압력 상승을 발생시킨다. 팬은 하우징이라는 정지한 것에 의해 둘러쌓인 회전하는 휠(wheel인)인 임펠러로 구성된다. 에너지는 파워를 전달하는 휠에 의해 공기로 전달이 되며, 공기 흐름이 발생하면, 압력차이가 발생한다. 팬으로 들어간 공기는 유도 통풍(induced draft)이라고 불리는 반면, 팬으로부터 나온 공기는 강제 통풍(forced draft)이라 불리운다. 블로워에서 공기는 연속 스테이지에 의해 압축이 되며 종종 출구 근처에 디퓨져를 ..

1.27 오일러 터빈방정식 유체기계의 로터를 통과하는 유체의 흐름을 정상상태로 가정해보자. 난류나 다른 손실들은 무시될 수 있으며, 질량유량 m은 일정하다. 그림(1.17)에서 보듯이 w(omega)[rad/s]는 축 A-A에 관한 각속도이다. 유체는 점 1에서 로터로 들어가고, 점 2에서 나온다. 유체기계 분석에서, 가장 중요한 변수는 유체 속도와 서로 다른 방향에서의 변수이다. 블레이드 설계시, 속도 벡터는 매우 유용하다. 스테이터안의 유체 흐름은, 절대속도(the absolute velocity)가 주요하다 (i.e.,C) 회전하는 블레이드의 로터를 가르는 유체속도는 반드시 고려되어야 한다. 유체는 축 A-A로부터, 반경 r1, 속도 C1으로 들어온다. 점2에서 유체는 절대속도로 떠난다. 점 2는 ..

1.23 폴리트로픽 효율 (Polytropic or small-stage efficiency) 위에서 언급된 단열효율(Isentropic efficiency, adiabatic efficiency)이 다단 압축과 팽장을 위해 사용된다고 하면, 오해의 소지가 있을 수 있다. 유체기계는 많은 단(stage)으로 구성할 수 있다. 각 단이 같은 효율을 갖는다 해도, 전체 유체 기계의 단열효율은 단별 효율과는 다르며, 이 차이는 유체 기계의 압축비에 의존한다. 압축기의 단열효율은 감소하는 경향이 있다. 터빈의 단열 효율은 설계된 기계의 압축비가 증가한다면, 증가하는 경향이 있다. 이는 다음의 논의에서 더 확실하게 할 수 있다. 그림(1.12)에서 각 단이 효율 를 갖는 다단 축류 압축기를 고려해보자. 전체 온도..

원심압축기의 가장 중요한 파라미터중 하나인 압력에 대해서 살펴보자. 압력의 정의 압력은 단위 면적당 가해지는 힘을 나타내는 물리량이다. 1) p:압력, F:힘, A:면적 단 반드시 정확한 면적을 필요로 하지는 않는다. 따라서 전체적인 힘이 약해도 매우 작은 면적에 미칠 경우 압력은 높아지며, 반대로 비교적 강한 힘이라도 넓은 면적에 대해 미치면 압력은 작아진다. 예를 들어 압정 끝에는 큰 압력이 걸리곤 한다. 면적이 매우 좁기 때문이다.2) 절대압력(Absolute pressure), 게이지압력(Gauge pressure), 대기압(Atmospheric Pressure) - 절대압력(Absolute Pressure) 절대압력은 완전한 진공 상태를 압력 0으로 하고, 이를 기준하여 측정한 값. 2) 절대압..

1.14 압축성 유체 기계 (Compressible flow machines) 압축성 유체는 가스터빈, 원심 혹은 축류 압축기에서 작용한다. 이런 형태의 유체(가스)의 압축성을 포함하기 위해서, 수력 기계의 경우에 이미 다뤘던 것 외에, 몇몇 변수들이 추가되어야 하며 정의되어야 한다. 압축성 유체 기계에서 중요한 파라미터는 압력과 온도이다. (그림1.8)은 압축과 팽창 과정을 보여주는 T-s선도이다. s는 등엔트로피 압축과 팽창과정이며, 아래에 기입한 0은 경계조건 혹은 전체조건이다.(stagnation or total condition) 1, 2는 가스의 입출구 상태를 나타낸다. 출구압 P02는 다음과 같이 표현한다. 압축비 P02/P01은 헤드 H로 쓸 수 있는 반면, 유량 m(kg/s)은 Q로 대체..

1. 유량의 정의 - 단면을 통과하는 유체의 체적 혹은 질량을 시간의 비로 표현한 것, 노말유량은 0도씨 1기압 0%RH, EU노말은 20도씨 1기압 0%RH, 노말조건은 나라마다 회사마다 다를 수 있다. 연속방정식 1) 정상류 상태의 관 속을 흐르는 물의 질량은 어느 점에 있어서나 똑같이 일정하다. 2. 유량단위 질량유량: 1 kg/s=0.001 ton/s, 1kg/s = 2.204623 lb 체적유량: 1CFM(Cubic feet per min) = 0.028317 m3/min Im3/hr (인렛루베): 현재 조건에서의 대기 온도, 압력, 습도 하에서의 유량 Nm3/hr(노말루베): 기준상태공기량이고 보통 대기압, 0degC, 0%RH를 뜻한다. 3. 질량유량 (Mass flow rate) - 단위 ..

1.8 모델 시험(Model testing)매우 큰 수력기계는 실제 크기로 제작 전, 모형으로 테스트한다. 모형의 결과를 바탕으로, 실제 크기의 결과가 예측 가능하다. 그러므로 Fig1.7의 커브가 비슷한 모델에 완벽하게 테스트된다면, 실제 기계에도 똑같이 적용 가능하다. - 모델과 원형은 기하학적으로 비슷해야 한다.- 운동학적 상사성은 모델의 한 점에서의 속도와 원형에서의 대응점에서의 속도의 비는 위치에 관계없이 항상 일정한 값을 가져야 한다.- 역학적 상사성은 모델의 한 점에 작용하는 힘과 원형에서의 그 대응점에 힘의 비는 위치에 관계없이 항상 일정한 값을 가져야 한다. 1.9 기하학 상사성 (Geometry similarity)모델과 원형에 존재하는 기하학적 상사성에 대해서, 모두 형상은 동일하나 ..

Ch1. Introduction: Dimensional Analysis - Basic Thermodynamics and Fluid Mechanics 1.5 버킹엄 파이 이론 (The Buckingham Theorem)1915년에 버킹엄은 알려지지 않은 변수를 연계하기 위해 필요한 독립적인 무차원의 변수의 수가 n-m이라고 증명했다.(n은 변수 수이며, m은 독립변수, 따라서 무차원 수는 n-m)n은 포함된 변수의 수 그리고 m은 변수에 포함된 무차원화된 갯수이다. 예를 들어, 원형구를 지나는 유체의 항력 F는 속도(v), 밀도(), 점성() 그리고 직경(D)의 함수이다. 우리는 다섯개의 변수 (F, v, ,,D)와 3개의 기본 차원(L, F, T)를 포함한다. 따라서 5-3=2개의 기본 변수를 찾을 수 ..

Ch1. Introduction: Dimensional Analysis - Basic Thermodynamics and Fluid Mechanisc 1.1 유체기계 소개 (Introduction to turbomachinery)유체기계는 동역학적 활동으로 흐르는 유체와 회전하는 기기 사이에 열전달이 일어나는 장치이다. 기계적인 열전달은 보통 정상흐름상태에서 유체기기 내외부에서 일어난다. 유체기계는 터빈과 같이 파워를 생산하거나 원심 펌프, 압축기 같이 헤드나 압력을 생산하는 모든 종류의 기기를 포함한다. 유체기기는 유체의 흐름에 따라 에너지를 주거나 받는다. 하지만 positive displacement machine(용적식 기계)에게는 간간히 일어난다. 1.2 유체기계의 종류 (Tupe of turbo..