[열유체실험 열유체실험] 최신 송풍기 성능 실험

(1) 실험의 목적
송풍기 실험의 목적은 Blower Performance Tester(송풍기 실험장치)의 조작법을 숙지하고 그 자료값을 분석하여 팬(fan)의 풍량, 압력, 회전수, 소비전력 등을 측정, 시험 송풍기의 효율 및 성능을 검사하는 데에 있다. 더 나아가 자료의 성능 곡선을 분석하여 fan이 주어진 시스템에서 어떤 유량과 압력성능을 생성할 수 있는지를 예측할 수 있다.

☞ 송풍기 성능실험 사용 예.
- 공조설계
◀ 공조설계시 Duct의 크기 및 길이 등을 설계할 수 있는 기초자료.
◀ Blower의 특성을 이용한 공조설계

(2) 풍량(Q)
송풍기의 풍량이란 토출측에서 요구되는 경우라도 흡입상태로 환산하는 것을 말한다. 이것은 풍량이 압력, 온도에 따라 변화가 심해 어떤 일정한 기준으로 되지 않기 때문이다. 단, 압력비가 1.03 이하일 경우는 토출 풍량을 흡입 풍량으로 가정해도 지장이 없다.
단위는 [m3/min], [m3/h] 가 보통으로 쓰인다.

■ 풍량 제어 방법
1. 토출 댐퍼(damper) - 가장 많이 보급되어 있는 방법.
2. 흡입 댐퍼(damper) - 써징(surging) 방식에 유리하다.
3. 스크류 댐퍼(Screw damper) - 주로 공기 조절용으로 사용한다. 댐퍼 형상이 유선형으로 무리가
없으며 압력손실이 적다.
4. 베인 컨트롤 댐퍼(Vane control damper) -써징 방지, 동력 경감에 유리하다.
5. 무단변속 회전수 제어 - 성능 곡선이 상사적으로 변화한다.
6. 단계적 회전수 제어 - 극수 변화 모터, 기어식인 것이 있다.
5. 실험결론
본 실험기는 측정값을 디지털로 변환하여 디스플레이 해주고 또한, 실험 방법도 어렵지 않기 때문에 실험자의 실수나 측정값의 오차는 어느 정도 배제 할 수 있었다. 이론적으로 송풍기의 효율은 펌프의 효율에 비해 그다지 높지 않다. 그래프에서 효율을 살펴보면 2%를 채 넘지 못했고, 1360rpm의 경우에는 효율이 0%였다. 또한 1700rpm보다 1530rpm에서의 효율이 더 좋게 나타났다. 동력은 Amp.왿� Volt.를 참고하여 측정했고, 각각의 rpm에 대하여 동일한 값이 측정, 계산되었다. 정압은 rpm이 증가함에 따라 비슷하게 증가하였다.
damper가 모두 열려서 유량이 증가하면 정압은 0이 되고 효율도 0이 된다. 효율 곡선은 펌프의 곡선과 비슷한 경향을 가지며, 어느 순간까지는 증가하다가 최고 효율점에 다다르면 감소한다. 즉, 송풍기를 사용함에 있어서 송풍기의 성능곡선을 이용하면 최고의 효율에 맞는 작동 정보를 알 수 있다.
더욱 다양하고 정확한 Damper구간을 정해서 실험에 임했다면 더 정확하고 부드러운 성능곡선을 구할 수 있을 것 같다.