펌프의 원리(원심력, 임펠러, 벌루트), 캐비테이션

 

소제목

- 펌프의 원리

- 캐비테이션

 

 

 펌프의 원리

 

 

https://letsgoredpajama.tistory.com/1

임펠러, 액체가 흡입부(가운데)로 들어와 바깥으로 임펠러의 회전, 원심력에 의해 밀려나간다.

임펠러의 크기가 크거나 회전속도가 빠르면 유속도 같이 빨라진다.

 

벌루트(volute)

유체는 빠른곳에서 느린곳으로 흐르는게 아닌, 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 따라서 우리가 펌프에 원하는 것은 고속이 아닌 고압의 유체이다. 임펠러는 속도를 높일 뿐, 압력을 높여주지 않는다.

 

에너지 보존, 베르누이 법칙: 압력에너지 + 운동에너지 + 위치에너지 = const

 

펌프내의 위치에너지는 같다는 가정하에, 임펠러로 만들어진 운동에너지(고속)을 압력에너지(압력)으로 바꿔주면 된다. 속도가 줄면 압력이 높아지게 되는 것이다. 그 과정을 해주는 것이 벌루트, 공간을 넓힘으로써 속도는 줄이고 압력을 높인다.

300x250

 

 캐비테이션, 펌프가 망가지는 원인의 하나

 

1. 펌프를 충분한 물의 공급 없이 돌리면 망가지는 이유. 그러니, reservoir에 충분한 액체층을 만들며 펌프를 구동시켜준다.

 

2. 액체에서 발생한 기포로 인한 망가짐.

펌프 흡입측으로부터 기포가 유입되거나 펌프 내부 자체에서 기포가 발생해서, 이 기포가 임펠러를 통과했을 경우 임펠러가 회전하며 발생시키는 압력에너지에 의해 기포가 터진다. 기포가 한두개가 아니라 여러 개가 동시에 터진다면,, 임펠러는 소음, 진동을 일으키면서 손상되고 펌프고장의 원인이 된다. 

터지는 수순, http://eswt.net/cavitation

 

기포로 인해 펌프가 망가지는 것인데, 기포는 액체의 증발이 원인. 온도와 압력조건이 맞게 되면 기화로 인해 증기 발생으로 증기압이 생기고, 액체 속 기체들이 압력이 낮은 곳으로 모여들어 기포가 발생한다.

흡입구에서 발생한 기포가 임펠러에 의해서 터지게 되는데, 기포가 터지면 기포가 차지하고 있던 부피가 급격히 감소되어 그 부분의 압력이 순간적으로 커진다. 그렇게 임펠러가 손상된다.

 

 

마치며

 

이번에 쿨런스에서 펌프를 구입했는데,,

충분한 전압을 걸어도 Max만큼 전류를 빨아다 힘을 내질 못해서 고민이네요 :(