Design of Two-Stage and Two-Speed Pumps for Enhanced Head and Flow Rates

산업 및 소방용 펌프는 고압 작동 환경을 만들기 위해 일반적으로 다단 원심 펌프를 사용하며 단계별로 유체를 가압하여 필요에 따라 stage 개수를 조절하며 고 양정 및 고 유량에 대처한다. 기존 다단원심 펌프의 단점인 낮은 공간 효율성과 경제성을 개선하기 위하여 개발된 싱크로 2속 펌프는 다단식 펌프와 달리 서로 다른 회전수를 갖는 2축 2속 2단으로 구성되었으며, 두 임펠러의 속도 차를 이용하여 순차적으로 가압되어 기존 4단 원심 펌프에 준하는 성능을 가지면서 보다 작은 크기의 케이싱으로 설계되었다. 목표 성능 구현을 위하여 초기 모델을 생성 후 유동장에 영향을 끼치는 인자인 블레이드 개수, 블레이드 형상을 설계 변수로 하여 임펠러를 설계했다. 또한, 개발된 2단 2속 펌프에 대하여 구조해석을 수행하여 구조안전성을 검증했다.