과학연구

날개바퀴개조에 의한 량쪽흡입식원심뽐프의 성능개선

 2026.6.4.

우리는 원심뽐프에서 류체흐름의 수값모의와 최량화방법에 의하여 한가지 량쪽흡입식원심뽐프의 날개바퀴만을 개조하여 그 성능을 개선하였다.

량쪽흡입식원심뽐프의 구조는 그림 2 에서와 같이 반라선형흡입통로, 날개바퀴, 2중라선실로 구성되여있으며 전동기의 동력은 1 100kW정도이다.

량쪽흡입식원심뽐프의 기하모형
그림 1. 량쪽흡입식원심뽐프의 기하모형

뽐프의 성능곡선비교
그림2. 뽐프의 성능곡선비교

주어진 대상에 대한 수값모의결과와 측정결과를 비교한 결과 5%이하의 오차로 수값모의방법의 타당성이 확증되였다.

류량증가의 현실적요구로부터 출발하여 현장의 관로조건을 분석하여 날개개조를 위한 설계조건을 확정하고 예비설계를 진행하였다. 수값모의방법과 최량화방법을 결합하여 예비설계된 날개를 초기값으로하여 최량설계를 진행하였다.

그림 2에서 종전의 뽐프, 예비설계된 날개를 가지는 뽐프, 최량설계된 날개를 가지는 뽐프, 뽐프가 설치된 관로의 저항곡선을 보여준다.

현장도입결과 개조된 원심뽐프는 종전보다 주어진 관로의 작업점에서 류량은 33%, 양정은 13% 증가되였는것이 확정되였으며 날개개조비용은 새로운 뽐프구입비용의 1/10정도이다. 이러한 연구방법과 결과들은 최소한의 적은 비용으로 원심뽐프를 개조하여 성능을 제고하는데 기여할수 있다.

연구결과는 잡지《Arabian Journal for Science and Engineering》에 《Capacity enhancement of a double suction centrifugal pump by numerical simulation and optimization design method》(https://doi.org/10.1007/s13369-025-10556-5)의 제목으로 발표되였다.