A Study on The Characteristics of The Inlet Boundary Condition of a Supersonic Turbine Cascade

초음속 터빈 캐스케이드 입구 경계조건의 특성에 관한 연구

An analysis of the flow within supersonic turbine cascades is necessary to design and manufacture turbo-pump system. Because of the differences between the specified inlet boundary value and the computed inlet value caused by the far field inlet boundary condition, the computations at desired inlet conditions can not be achieved. So, this paper studied the problem occurred when far field inlet conditions were specified as inlet boundary conditions. And the numerical analyses using Fine Turbo, CFD Program, has been performed and compared with those of experiments when a converging-diverging nozzle or a linear nozzle was located in front of cascades instead of the far field inlet condition.

캐스케이드 내 유동 해석은 터보 펌프의 설계 제작에 필수적인 요소이다. 그러나 기존의 무한 입구 경계 조건에서는 입구 유동의 초기 설정 경계치와 계산 후 입구 유동 경계치의 차이가 발생하여 원하는 입구 경계 조건에서의 유동 해석을 하지 못한다. 이에 본 연구에서는 Fine Turbo를 이용하여 입구 경계 조건으로 무한 경계 조건을 적용하였을 때 발생하는 문제점을 분석하였다. 그리고 무한 입구 경계 조건 대신 캐스케이드 앞에 수축·확산 노즐이나 직선 노즐을 위치시켜 전산 해석을 실시하여 그 특성을 비교, 검토하였다.