임펠러

Impeller

임펠러 또는 임펠러는[1] 유체의 압력과 흐름을 증가시키는 데 사용되는 로터입니다.이는 흐르는 유체로부터 에너지를 추출하고 압력을 감소시키는 터빈의 반대입니다.

댐 터빈 발전기용 임펠러

인펌프

여러 유형의 펌프 임펠러
선외기 엔진의 냉각 시스템 펌프의 유연한 임펠러.(비교용 코인, 직경 16.25mm)

임펠러는 원심 펌프의 회전 구성 요소로, 회전 중심에서 바깥쪽으로 유체를 가속하여 펌프를 구동하는 모터에서 [2]펌프를 구동하는 유체로 에너지를 전달합니다.펌프의 외향 이동이 펌프 케이스에 의해 제한되면 임펠러가 도달한 속도가 압력으로 전환됩니다.임펠러는 일반적으로 유입되는 유체를 수용하는 열린 입구(아이라고 함)와 유체를 방사상으로 밀어내는 베인, 구동축을 수용하는 스플라인, 키 또는 나사형 보어가 있는 짧은 실린더입니다.

임펠러와 스핀들을 따로 주조하는 것보다 하나로 주조하는 것이 더 저렴할 수 있습니다.이 조합은 때때로 간단히 "로터"라고 불립니다.

종류들

임펠러 열기

오픈 임펠러는 베인이 부착된 허브를 가지며 샤프트에 장착됩니다.베인에는 벽이 없기 때문에 오픈 임펠러는 닫힌 임펠러나 반닫힌 임펠러보다 약간 약합니다.그러나 사이드 플레이트가 베인의 입구 측에 고정되어 있지 않기 때문에 블레이드 응력이 현저하게 [3]낮아진다.펌프에서 유체는 임펠러 눈에 들어가 베인이 에너지를 더하고 노즐 배출로 유도합니다.베인과 펌프 볼루트 또는 백 플레이트 사이의 간격이 좁기 때문에 대부분의 오일이 역류하는 것을 방지할 수 있습니다.시간이 지남에 따라 효율성을 유지하기 위해 간극을 조정하여 볼과 베인 가장자리의 마모를 보상할 수 있습니다.[4] 내부 부품이 보이기 때문에 개방형 임펠러는 닫힌 임펠러보다 손상 여부를 검사하고 유지보수가 쉽습니다.또한 흐름 속성을 변경하기 위해 더 쉽게 수정할 수 있습니다.오픈 임펠러는 좁은 특정 속도 범위에서 작동합니다.일반적으로 개방형 임펠러는 더 빠르고 유지보수가 쉽습니다.소형 펌프 및 부유물을 다루는 펌프에는 일반적으로 개방형 임펠러가 사용됩니다.[5]모래 잠금은 폐쇄형처럼 쉽게 발생하지 않습니다.

반밀폐 임펠러

세미 클로즈드 임펠러는 백월(back wall)이 추가되어 있어 더욱 강력해집니다.이러한 임펠러는 효율 저하를 감수하면서 혼합된 고액 혼합물을 통과할 수 있습니다.

닫힘 또는 차폐된 임펠러

폐쇄형 임펠러 시공은 베인 양쪽에 뒷벽과 앞벽을 추가해 강도를 높인다.또한 축에 가해지는 스러스트 하중을 줄여 베어링 수명과 신뢰성을 높이고 축 비용을 절감합니다.그러나 추가 마모 링을 사용하는 것을 포함하여 이러한 복잡한 설계는 닫힌 임펠러 제조를 더 어렵게 만들고 개방형 임펠러보다 더 비싸게 만듭니다.폐쇄형 임펠러의 효율은 사용 시 마모 링 간격이 증가함에 따라 감소합니다.그러나 임펠러 볼 간격 조정은 오픈 [3]임펠러만큼 베인의 마모에 영향을 미치지 않습니다.닫힌 임펠러는 열린 임펠러보다 [4]더 넓은 특정 속도로 사용할 수 있습니다.일반적으로 대형 펌프 및 맑은 물 용도로 사용됩니다.이러한 임펠러는 고형물은 효과적으로 작동하지 않고 [5]막히면 청소가 어려워집니다.

나사 임펠러

나사 임펠러 설계는 회전 [6][7]시 고형물을 개방적으로 취급할 수 있는 축방향 프로그레시브 채널과 더 잘 맞춥니다.

원심 압축기 내

다음 항목도 참조하십시오.원심 압축기

원심 압축기의 주요 부품은 임펠러입니다.오픈 임펠러는 커버가 없기 때문에 고속으로 작동할 수 있습니다.임펠러가 덮인 압축기는 임펠러가 열린 압축기보다 더 많은 단계를 가질 수 있습니다.

워터제트중

일부 임펠러는 작은 프로펠러와 비슷하지만 큰 블레이드가 없습니다.다른 용도들 중에서, 그것들은 고속 보트에 동력을 공급하기 위해 워터 제트에 사용된다.

임펠러는 회전할 수 있는 큰 날이 없기 때문에 프로펠러보다 훨씬 빠른 속도로 회전할 수 있다.임펠러를 통해 강제된 물은 하우징에 의해 통로가 되어 선박을 전진시키는 워터제트를 생성합니다.하우징은 일반적으로 물의 속도를 높이기 위해 노즐에 테이퍼 형태로 들어가며, 또한 임펠러 뒤쪽의 낮은 압력이 더 많은 물을 블레이드 쪽으로 끌어당겨 속도를 높이는 Venturi 효과가 발생합니다.

효율적으로 작동하려면 임펠러와 하우징 사이에 촘촘한 핏이 있어야 합니다.일반적으로 하우징에는 교체형 마모 링이 장착되어 있으며, 임펠러에 의해 모래 또는 기타 입자가 하우징 측에 부딪힐 때 마모되는 경향이 있습니다.

임펠러를 사용하는 선박은 보통 워터제트의 방향을 바꿔 조종한다.

프로펠러 및 제트 항공기 엔진과 비교해 보십시오.

교반 탱크 내

참고 항목: 혼합(프로세스 엔지니어링)
축류 임펠러(왼쪽) 및 방사형 플로우 임펠러(오른쪽)

교반 탱크의 임펠러는 탱크 내의 유체 또는 슬러리를 혼합하는 데 사용됩니다.이것은 고체, 액체 및 기체의 형태로 재료를 결합하는 데 사용될 수 있습니다.온도나 농도와 같은 조건의 경사가 있는 경우 탱크에서 오일을 혼합하는 것이 매우 중요합니다.

임펠러에는 작성된 흐름 상태에 따라 두 가지 유형이 있습니다(그림 참조).

  • 축류 임펠러
  • 레이디얼 플로우 임펠러

방사형 플로우 임펠러는 기본적으로 유체에 전단 응력을 가하며, 예를 들어 불용성 액체를 혼합하거나 일반적으로 변형 가능한 계면이 파괴될 때 사용됩니다.레이디얼 플로우 임펠러의 또 다른 용도는 매우 점성이 높은 유체의 혼합입니다.

축류 임펠러는 기본적으로 벌크 운동을 가하며 유체 체적 유량의 증가가 중요한 균질화 프로세스에 사용됩니다.

임펠러는 주로 세 가지 하위 유형으로 분류할 수 있습니다.

프로펠러

프로펠러는 축방향 추력을 주는 요소이다.이 요소들은 혈관 내에서 매우 높은 소용돌이를 일으킨다.유체에서 생성되는 흐름 패턴은 나선과 유사합니다.

세탁기 내

다음 항목도 참조하십시오.애지테이터(디바이스)
빨래방 세탁기용 교반기.

일부 탑 로딩 세탁기 구조물은 세탁 중에 임펠러를 사용하여 빨래를 교반한다.

소방 계급장

영국 및 영연방의 많은 국가에서 소방서는 임펠러의 스타일화된 묘사를 등급 배지로 사용합니다.경찰관들은 소방복의 깃이나 옷깃에 군대와 경찰이 착용하는 "핀"과 동등한 것을 착용한다.

공기 펌프 내

루트 블로워와 같은 공기 펌프는 메싱 임펠러를 사용하여 시스템을 통해 공기를 이동합니다.용도에는 용광로, 환기 시스템 및 내연기관의 슈퍼차저가 포함됩니다.

의학에서

임펠러는 심실 보조 장치에 심장 기능을 증강하거나 완전히 대체하기 위해 사용되는 축류 펌프의 필수 부품입니다.[8] [9]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "임펠러, n." OED 온라인.2013년 3월Oxford University Press. 2013년 3월 20일 [1].
  2. ^ Manuals, Seloc Marine (2008). Volvo Penta Stern Drives 2003-2012: Gasoline Engines & Drive Systems (Seloc Marine Manuals. Seloc Publishing. ISBN 978-0893300746.
  3. ^ a b "Pump Design and Characteristic". The New Zealand Digital Library.
  4. ^ a b "Open vs. closed impellers – Mc Nally Institute". mcnallyinstitute.
  5. ^ a b "Open and Closed Impellers". Turbomachineary International.
  6. ^ "Types of Impeller in Pumps - Selections and Considerations". 30 January 2021.
  7. ^ Lin, Peng; Liu, Meiqing; Zhao, Wensheng; Liu, Zhiyong; Wu, Yuanwei; Xue, Fei; Zhang, Yipeng (2017). "Influence of tip clearance on the performance of a screw axial-flow pump". Advances in Mechanical Engineering. 9 (6). doi:10.1177/1687814017704357. S2CID 117627953.
  8. ^ Miller, LW; Pagani, FD (2007). "Use of a continuous-flow device in patients awaiting heart transplantation". N Engl J Med. 357 (9): 885–96. doi:10.1056/nejmoa067758. PMID 17761592.
  9. ^ Chou, N. K.; Wang, S. S.; Chu, S. H.; Chen, Y. S.; Lin, Y. H.; Chang, C. J.; Shyu, J. J.; Jan, G. J. (2001). "Physiologic analysis of cardiac cycle in an implantable impeller centrifugal left ventricular assist device". Artificial Organs. 25 (8): 613–6. doi:10.1046/j.1525-1594.2001.025008613.x. PMID 11531711.
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