냉각수 유동의 펌프 요소

모든 펌프 제조업체의 제품은 고유한 펌프 곡선을 가집니다. 이 데이터를 사용하여 시뮬레이션의 정확도를 개선할 수 있습니다.

그림 1에 표시된 일반적인 성능 곡선은 펌프 내의 압력 상승 유량 관계를 나타냅니다. 냉각수 유동 솔버는 전체 회로에 지정된 모든 압력 손실 요소에 대한 유동 저항 곡선을 계산합니다. 이 유동 저항은 펌프 곡선에 연결되며, 교차 지점의 펌프 곡선이 펌프의 작동 점입니다. 이는 펌프의 작동 효율을 정의합니다. 펌프의 입구와 출구에서 회로 및 파이프 작업을 세부적으로 정확하게 모델링하면 입구 절점에서 솔버의 해석이 펌프 입구의 정확한 흡입 헤드를 예측합니다. 이 압력을 사용하여 설치에서 충분한 NPSH(유효 흡입 헤드)를 허용하는지 확인할 수 있습니다. 이는 펌프 설치를 설계할 때 매우 중요한 변수입니다.

그림 1. 원심 펌프의 일반적인 성능 곡선 (이미지 출처: Menon, E. Shashi. (2005), Piping calculations Manual, McGraw-Hill, Inc.)

냉각 회로 내 펌프 설치는 회로의 정확한 유동 조건에 매우 민감하므로 매우 신중하게 선택해야 합니다. 회로의 펌프를 선택할 때는 먼저 펌프 설치 지점에서 기존의 압력 및 유량 경계 조건을 사용하여 냉각수 유동 시뮬레이션을 수행합니다. 회로의 펌프 설치 지점에서 원하는 유량과 압력을 파악한 후에는 펌프의 최적 효율에서 이 유량으로 이러한 압력을 제공하는 펌프를 선택합니다. 그런 다음 해당 펌프의 펌프 곡선 데이터를 솔버에 입력하고 시뮬레이션을 다시 실행합니다. 여기에서 펌프와 관련된 다른 모든 "가상" 시나리오를 평가할 수 있습니다. 펌프 선택은 회로 설계와 매우 관련이 있으므로 일반적인 펌프 선택 솔루션은 없습니다.

펌프 곡선의 데이터를 사용하려면 기본 일반 펌프 곡선 대신 4개 이상의 일치하는 헤드 대 유량 점을 입력합니다. 또한 요소를 네트워크의 나머지 부분에 연결하기 위해 유체의 참조 밀도가 필요합니다.