전단 속도는 기어 펌프의 성능에 어떤 영향을 미칩니 까?
전단 속도는 기어 펌프의 성능에 중요한 역할을하며, 이는 기어 펌프 공급 업체로서 우리에게 가장 중요한 사실입니다. 전단 속도가 기어 펌프의 성능에 미치는 영향을 이해하면 고객에게 더 나은 제품과 서비스를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 전단 속도와 기어 펌프 성능 사이의 관계를 조사하여 다양한 측면과 의미를 탐구합니다.
전단 속도는 무엇입니까?
기어 펌프에 미치는 영향에 대해 논의하기 전에 먼저 전단 속도가 무엇인지 이해합시다. 전단 속도는 유체가 흐를 때 유체가 변형되거나 전단되는 속도의 척도입니다. 유동 방향에 수직 인 단위 거리 당 속도의 변화로 정의됩니다. 간단한 용어로는 유체의 다른 층이 서로 비교하여 얼마나 빠르게 이동하는지를 나타냅니다. 수학적으로, 전단 속도 (γ)는 유체 층 사이의 거리에 대한 속도 구배 (dv/dy)의 비율로 표현된다.
전단 속도가 기어 펌프 성능에 미치는 영향
점도 변화
전단 속도가 기어 펌프 성능에 영향을 미치는 주요 방법 중 하나는 유체 점도에 미치는 영향입니다. 많은 유체, 특히 비 - 뉴턴 유체는 다양한 전단 속도로 점도의 변화를 나타냅니다. 비 Newtonian 유체는 전단 - 가늘어지기, 전단 - 두껍게 및 점탄성 유체와 같은 다른 유형으로 분류 할 수 있습니다.
전단 - 산업 응용 분야에서 흔한 얇은 유체는 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 감소합니다. 기어 펌프가 작동하면 기어가 회전하고 유체를 대체함에 따라 유체를 전단력에 적용합니다. 전단 - 얇은 유체의 경우 펌프 내부의 전단 속도가 증가함에 따라 유체가 점성이 떨어집니다. 이것은 긍정적 인 영향과 부정적인 영향을 모두 가질 수 있습니다. 양의 측면에서 점도가 낮 으면 흐름에 대한 저항이 줄어들어 유속이 높아지고 에너지 소비가 줄어 듭니다. 그러나 점도가 너무 많이 떨어지면 기어 치아와 펌프 하우징 사이의 누출과 같은 문제가 발생하여 펌프의 볼륨 효율을 줄일 수 있습니다.
반대로, 전단 - 두꺼운 유체는 전단 속도가 상승함에 따라 점도가 증가합니다. 기어 펌프 취급 전단 - 두꺼운 유체에서 점점이 증가하면 점성이 더 높은 점성 유체를 움직이기 위해 더 많은 힘이 필요하므로 펌프를 구동 할 수 있습니다. 또한 더 높은 마찰력으로 인해 펌프 구성 요소의 마모가 증가 할 수 있습니다.
캐비테이션
전단 속도는 또한 기어 펌프의 캐비테이션에 기여할 수 있습니다. 캐비테이션은 유체의 압력이 증기압 아래로 떨어지면 증기 기포의 형성을 유발할 때 발생합니다. 그런 다음이 기포는 더 높은 압력의 영역으로 이동할 때 붕괴되어 충격파가 발생하여 펌프 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다.
높은 전단 속도는 유체의 국소 압력 감소로 이어질 수 있습니다. 펌프의 기어가 회전함에 따라 높은 압력 및 저압 영역을 만듭니다. 전단 속도가 너무 높으면 특정 지역의 압력이 크게 떨어질 수있어 캐비테이션 가능성이 높아집니다. 캐비테이션은 흐름과 효율의 손실을 유발함으로써 펌프의 성능을 줄일뿐만 아니라 기어 표면 및 기타 내부 구성 요소의 침식 및 피팅으로 이어져 궁극적으로 펌프의 수명을 단축시킵니다.
마멸
다른 전단 속도와 관련된 전단력은 기어 펌프 구성 요소에서 마모를 유발할 수 있습니다. 전단 속도가 높을수록 유체와 펌프 표면 사이의 마찰력이 커집니다. 이로 인해 기어 치아, 베어링 및 씰의 마모가 가속화 될 수 있습니다.
예를 들어, 높은 전단 속도 유체를 취급하는 기어 펌프에서는 기어 톱니에 대한 유체의 일정한 문지름으로 인해 재료가 점차 침식 될 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 기어의 모양과 치수가 변경되어 펌프의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 베어링의 마모는 기어의 잘못 정렬로 이어져 펌프의 효율성을 더욱 줄이고 고장 위험을 증가시킬 수 있습니다.
전단 속도에 따른 응용 및 고려 사항
탠덤 기어 펌프
정확한 유량 제어 및 고압 전달이 필요한 응용 분야에서 탠덤 기어 펌프는 종종 인기있는 선택입니다.탠덤 기어 펌프시스템은 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다른 전단 속도를 처리하도록 설계 될 수 있습니다.
예를 들어, 유체가 전단 - 얇은 윤활제 인 유압 시스템에서 탠덤 기어 펌프는 효율적인 윤활 및 전력 전송을 위해 적절한 점도를 유지하는 전단 속도로 작동하도록 최적화 될 수 있습니다. 기어 설계 및 작동 속도를주의 깊게 선택함으로써, 유체의 점도가 원하는 범위 내에서 유지되도록 전단 속도를 제어 할 수있다.
위생 기어 펌프
위생 기어 펌프는 일반적으로 식품, 음료 및 제약 산업에 사용됩니다. 이 펌프는 제품 품질을 유지하기 위해 특정 전단 속도 요구 사항이있는 유체를 처리해야합니다.위생 기어 펌프설계는 에멀젼, 현탁액 및 생물학적 유체와 같은 민감한 제품의 손상을 방지하기 위해 전단력을 최소화하는 데 중점을 둡니다.
예를 들어, 식품 산업에서, 높은 전단 속도는 에멀젼의 구조를 분해하여 상 분리를 초래할 수 있습니다. 전단 속도를 줄이는 설계와 함께 위생 기어 펌프를 사용함으로써 제품의 무결성을 유지하여 일관된 품질과 맛을 보장 할 수 있습니다.
고 점도 기어 펌프
높은 점도 유체를 다룰 때고 점도 기어 펌프이러한 유체와 관련된 문제를 처리하도록 특별히 설계되었습니다. 높은 점도 유체는 일반적으로 효과적으로 펌핑하려면 더 높은 전단 속도가 필요합니다. 그러나 과도한 전단은 또한 과열 및 유체의 분해와 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.
높은 점도 기어 펌프는 과도한 전단 관련 문제를 예방하여 유체를 이동하기에 충분한 전단의 필요성을 균형있게 조작하도록 설계되었습니다. 이들은 종종 더 큰 기어 크기와 느린 작동 속도를 특징으로하여 전단 속도를 줄이면서 여전히 허용 가능한 유량을 유지합니다.
결론
기어 펌프 공급 업체로서, 우리는 제품의 성능에서 전단 속도가 수행되는 중요한 역할을 인식합니다. 전단 속도가 유체 점도, 캐비테이션 및 마모에 어떤 영향을 미치는지 이해함으로써 고객에게 특정 응용 분야에 가장 적합한 기어 펌프 솔루션을 제공 할 수 있습니다.
고압 유압 시스템을위한 탠덤 기어 펌프, 민감한 제품 처리를위한 위생 기어 펌프 또는 두꺼운 유체를위한 고 점도 기어 펌프이든 펌핑되는 유체의 전단 속도 요구 사항에 최적화 된 펌프를 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
응용 프로그램을 위해 기어 펌프가 필요하고 전단 속도가 시스템에 어떤 영향을 미치는지 논의하려면 자세한 상담을 위해 저희에게 연락하도록 초대합니다. 당사의 전문가 팀은 올바른 기어 펌프를 선택하고 최적의 성능을 보장하는 데 도움이됩니다.
참조
- Darby, R. (2001). 점도 및 흐름 측정 : 유변학 적 방법의 실험실 매뉴얼. elsevier.
- Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, PT 및 Heald, CC (2008). 펌프 핸드북. 맥그로 - 힐.
- Skelland, AHP (1967). 비 - 뉴턴 흐름 및 열전달. 와일리.