해양플랜트용 다상유동 펌프 개발

Abstract

본 논문은 해양플랜트용 다상유동 펌프 개발에 대한 주제로 연구를 수행한 내용이다. 연구 수행을 위하여 다상유동 펌프 임펠러와 디퓨져 기본 모델을 선정한 후 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 계획법(DOE)을 이용한 최적 설계를 수행하기 위해 임펠러와 디퓨져에 대한 설계 변수와 변수 변화 범위를 선정하였으며 선정된 변수들에 대한 시험 셋을 산출하여 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 각 시험 셋에 대한 성능 평가 결과를 분석하여 설계 변수들에 대한 영향성 평가를 수행하였으며 최종적으로 다상유동 펌프에 대한 최적 모델을 도출하였다. 추가적으로 다상유동 해석을 수행하여 기체체적률(Gas Volume Fraction) 변화에 따른 성능을 평가하였다.

A multiphase pump was developed in this study. The optimum multiphase pump design was arrived at, and the interactions among the different geometric configurations were explained by applying numerical analysis and the DOE (design of experiments) method. First, we designed the base model to meet the specifications. Then, we defined the design parameters related to the meridional plane and the blade angle. Each design parameter was used for generating experiment sets, and numerical analyses were performed on these sets. Finally, the optimized design was selected based on the results of the DOE analysis. The numerical optimization resulted in the optimum model having higher efficiency than the base model. In addition, performance degradation due to changes in the GVF (gas volume fraction) is discussed.