피치각 조정형 송풍-역풍 겸용 축류팬에서 배연용 피치각 선정을 위한 실험적 연구

Abstract

본 연구의 연구모델인 피치각 조정형 송풍-역풍 축류팬은 송풍운전을 목적으로 설계되었지만 피치각 조정형 임펠러의 적용으로 블레이드 피치각을 조정함으로써 역풍운전 또한 가능하다. 하지만 피치각에 따라 풍량 및 모터에 인가되는 부하는 변한다. 따라서 본 연구에서는 KS B 6311(송풍기의 시험 및 검사방법) 및 ISO 5801의 방법으로 팬 성능시험을 수행하여 역풍운전 시 모터의 신뢰성을 보장할 수 있는 제한전류 내에서 최대풍량을 발생시키는 배연용 피치각을 선정하는데 목적을 두었다. 실험 피치각은 송풍운전 시 피치각 36°, 그리고 역풍운전 시 피치각 -16°, -21°, -26°, -31° 및 -36° 등 모두 6개를 선정하였다. 실험결과 송풍운전 시 팬은 제한전류 내에서 안전하게 운전되었으며 예상최대풍량은 269 CMM이었다. 역풍운전 시 제한전류 내에서 가장 큰 풍량을 발생시키는 피치각은 -26°였으며 예상최대풍량은 237 CMM이었다. 이를 송풍운전 실험결과와 비교하였을 때 역풍운전 시 최대풍량은 송풍운전 시의 최대풍량의 88% 정도로 많이 감소하지 않지만 소요전력량은 2배 이상 증가하였다. 결과적으로 역풍운전 시 전압효율은 송풍운전 경우에 비해 1/3 수준으로 떨어진다. 이러한 비효율성은 본 연구에 사용된 팬이 송풍운전을 목적으로 하여 설계되었기 때문으로 사료되며 역풍운전은 비상시의 짧은 시간 동안만 행하여지므로 역풍운전 가능에 의하여 얻어지는 효과에 비하면 무시할 만 하다고 판단된다.; In this study, the experimental study has carried out to select pitch angle on the backward flow in an axial fan that has adjustable pitch blades. With the change of pitch angle of axial fan with adjustable blade, air flow rate, pressure and air flow direction can be changed. Because of this merit, adjustable axial fan can be used in the backward flow. For the selection of the backward flow pitch angle, fan performance test method is selected by KS B 6311. Dynamic pressure, static pressure, electric current and voltage are measured in each pitch angles of axial fan that are 36°, -16°, -21°, -26°, -31° and -36°. In the result of test, fan performance curves at several pitch angle has been investigated. Finally, pitch angle of -26° has been selected to get largest flow rate at backward flow situation.