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첨단기술정보

원심형과 사류형 터보기계의 CFD(CFD Analysis of Centrifugal and Mixed-Flow Turbomachinery)

전문가 제언: □ 원심형과 사류형의 펌프, 압축기, 블로어 등은 가장 기본적인 산업기계로 가정에서 플랜트까지 소형에서 대형까지 많이 쓰이고 있다.

□ 현재 형태기구학적으로는 거의 한계에 이른 느낌이나, 기존 제품의 고 효율화는 계속되고 있으며, 초소형화는 별개의 분야로서 개발되고 있다.

□ 고 효율화를 위해 필수적인 툴은 CFD이며, 현재 범용코드도 많이 개발되어 PHEONICS, FLUENT 등이 사용되고 있는데, 코드는 대체로 해석단계에서 형상을 가시화하여 격자를 만드는 단계, 성분값 입력으로 수치해석 단계, 결과를 가시화하는 단계로 구성되어 있다.

□ 격자 생성은 타원방정식의 반복적 솔루션으로 얻을 수 있는데, 현재 자동으로 격자생성이 가능하고 경계조건은 사용자가 정할 수 있도록 개발되어 크게 편리해지고 있다.

□ 본문의 지적 내용 중 간극 손실은 의외로 커서 임펠러 출구의 전 압력은 간극을 고려할 경우 3~6% 감소되고 있어, 지금까지는 설계 여유로 간주했지만, 그만큼 최적설계의 여지가 있을 것으로 보여진다.

□ 제작 가공기술과 연계하여 CFD기술의 발전으로, 고효율의 터보기계가 계속 출현 가능할 것으로 보여, 산학협동의 방법으로 보다 단계를 높인 제품의 고급화를 기대한다.