[유체역학]캐비테이션에 대하여(공명현상)

소개글

캐비테이션이란?

유체의 유동장에서 국부적으로 압력이 낮아지며 기포가 발생하고 기포가 성장하여 캐비티(cavvity)가 형성한다. 액체를 작동유체로 하는 펌프,수차,프로펠라 등의 유체기계의 익면부근에서 국부적으로 유속이 빨라지면 압력이 낮아져서 기포가 성장하여 캐비티(cavity)가 발생한다. 역으로 유동의 정압이 액체의 포화증기압보다 높아지면 캐비티가 급격히 축소하여 소멸되면 익면에 형성되어 있던 기포가 소멸하는 순간 액체가 익면에 형성되어 있던 기포가 소멸하는 순간 액체가 익면에 충돌하게 된다. 이와 같이 유동중에 정압의 변동에 따른 반복적인 캐비티의 생성과 소멸은 유체기계의 성능에 부정적인 영향을 미치게 되는데 이 현상을 캐비테이션이라 한다.

목차

캐비테이션이란?
캐비테이션은 펌프관로에 어떠한 영향을 미치는가?
캐비테이션 방지책

프로펠라의 캐비테이션
가. 프로펠라의 성능 결정요소
나. 캐비테이션이 주는 문제점
캐비테이션 현상 장점은 없는것인가?

캐비테이션 현상 해결을 위한 노력

본문내용

캐 비 테 이 션 현 상


캐비테이션이란?

유체의 유동장에서 국부적으로 압력이 낮아지며 기포가 발생하고 기포가 성장하여 캐비티(cavvity)가 형성한다. 액체를 작동유체로 하는 펌프,수차,프로펠라 등의 유체기계의 익면부근에서 국부적으로 유속이 빨라지면 압력이 낮아져서 기포가 성장하여 캐비티(cavity)가 발생한다. 역으로 유동의 정압이 액체의 포화증기압보다 높아지면 캐비티가 급격히 축소하여 소멸되면 익면에 형성되어 있던 기포가 소멸하는 순간 액체가 익면에 형성되어 있던 기포가 소멸하는 순간 액체가 익면에 충돌하게 된다. 이와 같이 유동중에 정압의 변동에 따른 반복적인 캐비티의 생성과 소멸은 유체기계의 성능에 부정적인 영향을 미치게 되는데 이 현상을 캐비테이션이라 한다.

캐비테이션은 펌프관로에 어떠한 영향을 미치는가?
1)캐비티가 보다 높은 고압의 영역을 전달될 때 기포가 붕괴되는 부근의 재료표면에 손상을 주는 원인이 된다. 즉 캐비티의 생성과 소멸에 의한 반복충격이 익면 재료의 피로파괴를 일으켜서 표면을 침식시킴으로 인하여 유치기계의 수명을 단축시킨다. 캐비테이션에 의한 익면의 손상은 대단히 치명적인 것이며 근본적으로 제거하기가 어려운 것이다.
2)성능을 저하시킨다. 캐비테이션이 발생하면 익면부근에 형성된 캐비티가 액체의 유동을 방해하여 성능을 급격하게 저하시킨다.
3)진동과 소음이 발생한다. 캐비테이션은 정상상태의 유동에만 영향을 미치는 것이 아니고 비정상유동이나 유동의 동적반응에도 영향을 미친다는 사실이다. 이와같은 영향은 불필한 유동의 불안정을 유발하게 되며, 캐비티의 반복적인 소멸에 따른 심한 소음과 진동을 발생시킨다.

참고 자료

없음