An Experimental Study on the Propagated Uncertainties on the Total-to-total Efficiency of an Axial Turbine

축류형터빈 전효율에 파급된 불확도에 관한 실험적연구

The uncertainties generated by measurement parameters are propagated to the uncertainty of total-to-total efficiency on an experiment. The effect of uncertainties’ propagation are analyzed through a turbine performance test. A tested 3-D axial type turbine has a 0.373 degree of reaction at the mean radius and the performance test is conducted at the low pressure and cold temperature status. The uncertainty of turbine inlet and exit total pressure shows the strong propagation effect to the uncertainty of total-to-total efficiency. This means that a high precision pressure measuring system is required to reduce the uncertainty propagated by the pressure. In the uncertainty portion of each measurement parameters to the uncertainty of total-to-total efficiency, the uncertainty by torque is the highest and the uncertainty by RPM is the lowest. In case of the total pressure, the effect of the uncertainty by torque is increased with the increasing RPM. The uncertainty of total pressure at the turbine exit shows more influence to the results than that at the turbine.

실험에서 측정변수에 발생되는 불확도가 터빈 전효율의 불확도에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였다. 단단 축류형 3차원 터빈이 실험에 사용되었으며 평균반경에서 반동도가 0.373이며 상온 저압 상태에서 실험이 수행되었다. 입구/출구전압력에 의하여 발생되는 불확도는 터빈 전효율의 불확도로 전파되는 영향이 상당히 크게 나타나므로 상온저압시험에서는 높은 정밀도를 갖는 압력계가 필요하게 된다. 측정변수의 불확도가 전효율의 불확도에 차지하는 영향은 토오크에 의하여 발생되는 불확도가 가장 크게 나타났으며 회전수에 의한 불확도가 가장 적었다. 토오크의 불확도 영향은 회전수의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다. 전압력의 경우는 출구측에서의 불확도가 입구측에 비하여 영향력이 크게 나타났다.