압축기 형상 변화에 대한 유동해석 방법 연구

• 영문명: A Study on the Flow Analysis Method for Shaped Change of Compressor
• 발행기관: 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회)
• 저자명: 정한별(Han-Byul Jung)
• 간행물 정보: 『산업기술연구논문지』제29권 2호, 105~115쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.06.30

국문 초록

본 연구에서는 터보형 압축기의 성능을 예측하고 실험 데이터와 비교하기 위해 CFX 코드를 이용한 수치 해석 연구를 수행하였다. 압축기는 외부로부터 받은 일을 이용하여 기체를 압축하여 고압의 기체를 공급하는 기계로, 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 터보형 압축기의 설계 및 운영 과정에서 발생하는 문제해결을 위해 수치 해석적 접근 방식을 제시한다. 연구에서는 압축기 내의 복잡한 유동 현상을 모사하기 위해 회전체문제에 적용되는 frame change 모델, 압축성 유체를 고려한 방법론, 임펠러 주변 유동을 정확하게 예측하기 위한난류 모델 등을 적용하였다. 또한, 상용 CFD 코드인 ANSYS CFX를 이용하여 수치 해석을 수행하였다. CFX는 회전 영역과 정지된 영역이 혼재하는 경우 수렴성과 해석 정확도가 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 본 연구에서도 압축기 성능 예측에 효과적으로 활용되었다. 연구 결과, CFX 코드를 이용한 수치 해석 결과는 실험 데이터와 유사한 일치성을 보였다. 이는 CFX 코드가 터보형 압축기의 성능 예측에 적합한 도구임을 보여주는 결과이며, 앞으로 압축기 설계및 운영 과정에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

In this study, numerical analyses were conducted using ANSYS CFX code to predict the performance of a turbo compressor, and the results are compared with the experimental data. A compressor is a machine that plays an important role in various industrial fields. It supplies high-pressure gas by compressing the volume of gas received from outside. In this study, a numerical-analytical approach is presented to solve problems arising in the design and operation of turbo compressors. To simulate the complex flow phenomenon in the compressor, a frame-change model was applied to the rotator. Subsequently, a methodology considering compressible fluids and turbulence model was employed to accurately predict the flow around the impeller. Additionally, numerical analysis was performed using commercial CFD code, ANSYS CFX. This software exhibits excellent convergence and analysis accuracy when rotating and stationary areas are mixed, effectively predicting the compressor performance. The numerical analysis results using the CFX code were consistentwiththeexperimentaldata,indicatingthatCFXisasuitabletoolforpredictingtheperformanceofturbocompres sors.Itisalsoexpectedtobeusefulinthedesignandoperationofcompressorsinthefuture.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 검 증

Ⅳ. 결 론

References

키워드

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