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| 소개글 |
캐비테이션에 대해서 |
| 요약 |
1. 공동현상(Cavitation) 이란?
물이나 유체가 고속으로 흐를 때, 부분적으로 저압이 되면서 물이 기화되고 기포가 발생되는 현상을 캐비테이션이라 한다. 이렇게 발생된 캐비테이션 기포는 금속을 쉽게 산화시키고 이로 인해 마모가 심하게 발생하는데, 이러한 현상을 통틀어 캐비테이션이라 한다. 선박의 프로펠러, 엔진 워터펌프의 임펠러, 냉각수 통로등에서 발생한다.
이론적 설명
캐비테이션이란 물이 압력 강하나 온도 상승으로 액체에서 기체로 바뀌는 현상을 말한다. 스크루형 추진기가 엔진에 의해 회전하면 물을 뒤로 밀어내게 되고 그 반작용으로 추진력이 생겨 선박을 전진시킨다. 프로펠러는 여러개의 날개를 갖고 있고 이 날개들이 회전하면 한쪽 면은 물을 뒤로 밀어내고 다른 면은 앞쪽의 물을 빨아들이게 된다. 물을 밀어내는 면은 압력이 높아지고, 빨아들이는 면은 압력이 강하하여 앞뒤간의 압력차가 발생하게 되고 전진 방향으로 추진력을 받게 된다. 프로펠러가 움직일 때에 Propeller 주위에서 압력이 급강하하게 되면 온도의 변화가 아닌 압력 변화에서 기인하는 물의 상변화가 발생하게 되는데 이를 캐비테이션 현상이라 한다. 대형 선박이나 고속선의 경우 통상의 운항 속도에서도 추진기에 큰 추력이 요구된다.
2. 공동현상(Cavitation)의 발생과정
cavitation은 주로 원심 펌프, 수력 터빈, 해상용 프로펠러에서 주로 발생한다. 선박의 프로펠러를 예로 들자면, 프로펠러가 엔진에 의해 회전하면 물은 뒤로 밀어내게 되고 그 반작용으로 추진력이 생겨 선박을 움직이게 한다. 이 원리를 자세히 보자면, 프로펠러는 여러 개의 날(blade)을 가지고 있으며 이 날들은 회전면과 각을 갖고 있어, 프로펠러가 회전하면 날의 한쪽 면은 물을 뒤로 내밀고 반대면 은 앞쪽의 물을 빨아들이게 된다. 물을 밀어내는 날개면은 압력이 높아지고, 빨아들이는 쪽은 낮은 압력이 되어 흡입력을 받게 된다. 이러한 이유에 프로펠러가 회전하면 날의 압력 차이가 발생하고 전진 방향으로 힘을 받게 되어 추진력이 생기게 |
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