3.5 결과 및 고찰
3.5.2 속도분포
다. 80°, 90°의 경우 밸브시트 주위에서 발생한 재순환 영역은 거의 사라졌으나, 밸브시트와 배관의 완벽한 밀폐를 위해 설치된 돌출 형태의 시트 구조물에 의한 영향으로 관벽을 따라 국부적인 재순환 영역은 여전히 존재한다.
밸브가 완전히 열렸을 때의 국부 최대 유속은 약 6.48m/s로써 개 도각이 10°의 개도각을 가지는 경우에 대해 약 12배 감소하였다.
Fig. 3.10, Fig. 3.11, Fig. 3.12, Fig. 3.13에 밸브 개도별 후류 횡 단면 속도분포를 나타내었다. 후류 단면은 밸브 디스크를 중심으로 각각 0.3m, 0.8m, 1.3m, 1.8m의 위치를 나타내며, 각각의 횡단면상 에서의 접선방향 속도벡터를 모든 개도각에 대해 표현하였다.
0.3m 위치의 경우 30°와 60°인 경우에서 단면 속도장은 밸브 디 스크 중심축을 기준으로 거의 좌우 대칭 형태의 와류가 형성되고 있음을 알 수 있다. 그러나 90°의 경우에서는 상당히 작은 크기의 좌우 대칭형 와류가 밸브 중심부에서 확인되고 있다.
0.8m 위치의 경우 30°와 60°의 경우 두개의 좌우 대칭형 와류가 발생하고 있으나, 발생위치가 밸브 중심부에서 밸브 하단부로 이동 하였다. 그러나 90°의 경우 좌우 대칭형 와류의 위치 이동은 없으 며, 상부에 다른 크기의 대칭 와류가 형성되어 원형 단면 4개소에 서 와류가 형성되는 특징을 보인다.
1.3m 위치의 경우 30°와 60°의 경우 하단부로 치우친 와류가 다 시 디스크 중심부로 이동하였으며, 90°의 경우 와류발생 위치의 변 화는 없고 디스크 상부에서 발생한 대칭와류의 크기가 축소되어 디 스크 하부에서 발생한 와류와 거의 상하 대칭 형태를 이루어가는
구조를 나타낸다.
1.8m 위치에서는 30°, 60° 모두 거의 완전한 좌우 대칭형 와류가 밸브 디스크 중심에서 형성되고 있으며, 90°의 경우에서도 마찬가지 로 상・하・좌・우의 대칭형 와류가 밸브디스크를 중심으로 형성되 고 있다.
이러한 2차원 횡단면상에서 와류의 형성은 밸브 디스크 개폐각도 의 변화에 따라 서로 다른 형태로 나타나며, 특히 개도각이 90°의 경우 완전한 상・하・좌・우의 대칭형 와류가 발생한다는 점에서 큰 차이를 보인다. 와류의 중심이 밸브 디스크 하단부로 이동하다 가 다시 밸브 디스크 중심부로 이동하는 현상은 밸브 디스크 개폐 각도에 의한 영향으로 흐름이 디스크 하단부로 치우쳐 형성되었지 만 디스크를 통과한 흐름이 출구측으로 이동하면서 점차 압력이 회 복되어 안정화되면서 와류의 중심이 밸브 디스크 중심부로 이동하 게 되기 때문으로 보여 진다.
(a) 10〫
(b) 20〫
Fig. 3.9 Velocity fields at the mid section (continued)
(c) 30〫
(d) 40〫
Fig. 3.9 Velocity fields at the mid section (continued)
(e) 50〫
(f) 60〫
Fig. 3.9 Velocity fields at the mid section (continued)
(g) 70〫
(h) 80〫
Fig. 3.9 Velocity fields at the mid section (continued)
(i) 90〫
Fig. 3.9 Velocity fields at the mid section
(a) 10〫
(b) 20〫
Fig. 3.10 Tangential velocity vectors at cross section of 0.3m from valve (continued)
(c) 30〫
(d) 40〫
Fig. 3.10 Tangential velocity vectors at cross section of 0.3m from valve (continued)
(e) 50〫
(f) 60〫
Fig. 3.10 Tangential velocity vectors at cross section of 0.3m from valve (continued)
(g) 70〫
(h) 80〫
Fig. 3.10 Tangential velocity vectors at cross section of 0.3m from valve (continued)
(i) 90〫
Fig. 3.10 Tangential velocity vectors at cross section of 0.3m from valve
(a) 10〫
Fig. 3.11 Tangential velocity vectors at cross section of 0.8m from valve (continued)
(b) 20〫
(c) 30〫
Fig. 3.11 Tangential velocity vectors at cross section of 0.8m from valve (continued)
(d) 40〫
(e) 50〫
Fig. 3.11 Tangential velocity vectors at cross section of 0.8m from valve (continued)
(f) 60〫
(g) 70〫
Fig. 3.11 Tangential velocity vectors at cross section of 0.8m from valve (continued)
(h) 80〫
(i) 90〫
Fig. 3.11 Tangential velocity vectors at cross section of 0.8m from valve (continued)
(a) 10〫
(b) 20〫
Fig. 3.12 Tangential velocity vectors at cross section of 1.3m from valve (continued)
(c) 30〫
(d) 40〫
Fig. 3.12 Tangential velocity vectors at cross section of 1.3m from valve (continued)
(e) 50〫
(f) 60〫
Fig. 3.12 Tangential velocity vectors at cross section of 1.3m from valve (continued)
(g) 70〫
(h) 80〫
Fig. 3.12 Tangential velocity vectors at cross section of 1.3m from valve (continued)
(i) 90〫
Fig. 3.12 Tangential velocity vectors at cross section of 1.3m from valve
(a) 10〫
Fig. 3.13 Tangential velocity vectors at cross section of 1.8m from valve (continued)
(b) 20〫
(c) 30〫
Fig. 3.13 Tangential velocity vectors at cross section of 1.8m from valve (continued)
(d) 40〫
(e) 50〫
Fig. 3.13 Tangential velocity vectors at cross section of 1.8m from valve (continued)
(f) 60〫
(g) 70〫
Fig. 3.13 Tangential velocity vectors at cross section of 1.8m from valve (continued)
(g) 80〫
(c) 90〫
Fig. 3.13 Tangential velocity vectors at cross section of 1.8m from valve (continued)