CFD를 이용한 유량 제한 Cavitating Venturi의 해석

Abstract

현재까지 플랜트 시스템의 유량을 제어하기 위한 방법으로 오리피스, 제어밸브 등이 일반적으로 사용되어지고 있으며, 압력용기에 펌프를 이용하여 냉각수를 공급하는 시스템의 최대 공급유량을 제한하기 위해서는 유량제한 오리피스, Cavitating Venturi가 사용되어진다.

본 논문에서는 시스템의 과냉 방지를 위해 최대 공급유량을 제한하는 Cavitating Venturi를 CFD를 이용하여 경계조건 및 모델 변경에 따른 분석결과를 통해 Cavitating Venturi의 설계에 미치는 영향을 검토하였다.

CFD 해석결과, Cavitating Venturi의 노즐부에서 운전유체의 포화증기압 까지 감소하고, 노즐부 측면에서 캐비테이션이 일부 발생하였으며, 노즐 후단 확관부에서 재순환으로 인한 캐비테이션이 부분적으로 발생함을 확인하였다.

본 논문에서 Cavitating Venturi 입구/출구 압력, 유체온도, 노즐 길이 및 내경 변경에 따라 기포 체적평균분율 및 질량 유량의 변화하는 경향을 분석하였다.