원심압축기에서 볼류트는 임펠러와 디퓨저를 통해 나온 유동을 모아주는 역할을 한다. 압축기의 운전점에 따라 볼류트 내부 발생하는 와류의 세기나 패턴이 달라진다. 압축기 설부에서는 압축기의 운전점에 따라 재유입 유동의 특성이 변화하고, 이러한 특성은 압축기의 성능 및 탈설계점에서의 특성을 이해하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 PIV를 이용하여 압축기의 운전점에 따라 볼류트 내부에 발생하는 스크롤 와류를 측정하였으며, 압축기 설부 근처에서 유동장을 측정한 결과 유량계수가 감소할수록, 설부 측에 발생하는 박리영역이 줄어들고 압축기로 재유입되는 유동이 커지는 것을 알 수 있다.
The primary function of centrifugal compressor volute is to flow from the impeller and diffuser to the pipe system. The strength of the scroll vortex and flow pattern in the volute vary with the operating point. This is largely caused by the interaction between the impeller and the volute flow fields. The recirculation flow around the tongue and the scroll vortex can be used to understand the characteristics of the volute flow at off-design points. The present study aims to find the characteristics of a flow pattern in the diffuser and volute of a centrifugal compressor from the rectangular cross section of the volute. Measurements are carried out using PIV. The results obtained in this study show that the separation region around the tongue is reduced and that the recirculation flow increases as the flow coefficient decreases.
