파이로 시동기의 압력변화와 터빈 블레이드 회전수 변화에 따른 충동형 터빈 블레이드 입구의 가스온도 분포 해석

Numerical Study of Turbine Blade Surface Gas Temperature with Various RPM and Pyro Starter Pressure

부분 흡입형 터빈의 표면 가스온도 분포 해석은 유동장 내부가 3차원의 매우 복잡한 유동장을 구성하기 때문에 실제 해석상 많은 시간이 소요된다. 파이로 시동기는 입사각 $18^{\circ}$로 설치되어 있으며, 105개의 충동형 터빈 블레이드로 구성되어 있다. 다양한 파이로 시동기 압력 변화에 대하여 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포 해석이 이루어 졌으며, Round형의 터빈 블레이드는 1423K의 온도와 7.2MPa의 압력 조건에서 16000rpm까지 회전하게 된다. 파이로 시동기의 압력과 터빈 블레이드의 회전수가 증가함에 따라 터빈 블레이드의 표면 가스 온도는 하강하게 되며, 파이로 시동기 압력이 5.75MPa 이고 회전수가 12100rpm의 보다 증가함에 따라 터빈 블레이드로 입구의 유동장에는 균일한 표면 가스 온도가 유입되는 것을 확인 할 수 있었다.

As the partial admission turbine has a intrinsically unsteady and three dimensional flow region, numerical calculation time of these study has been too long time. The numerical analysis for gas temperature of turbine blade surface has been performed to investigate development of temperature with various pyro start pressure. Computations have been carried out several turbine rotational speeds in the range from 0 to 16000 rpm and inlet conditions with 1423K, 7.2MPa. As a result, the more rotational speed and pyro starter pressure of turbine increased, the more turbine blade's temperature decreased. It is also found that flow field of turbine blade inlet area at pyro starter pressure of 5.75MPa and rotational speed of 12100 rpm formed surface temperature uniformly.