Effect of Tip-Clearance on the Performance of a Supersonic Impulse Turbine

초음속 충동형 터빈의 팁간극에 따른 성능변화 연구

The effect of tip clearance on the performance of a supersonic impulse turbine was investigated experimentally. Test was performed using high pressure air in wide ranges of pressure ratio and rotational speeds. Test revealed that efficiency gradient of the subject turbine at a reference test point was a very low value of 0.05. Turbine efficiency was varied non-linearly with respect to tip clearance. It has been found that efficiency gradient is proportional to the cube of rotational speed at a fixed turbine pressure ratio. It also has been found that efficiency gradient shows its minimum at a reference test pressure ratio irrespective of rotational speeds.

슈라우드가 장착된 초음속 충동형 터빈의 팁간극에 따른 성능변화를 시험적으로 고찰하였다. 시험은 30톤급 터보펌프용 터빈을 이용하였으며 고압공기를 이용하여 다양한 압력비 및 회전수 범위에서 이루어졌다. 터빈의 효율민감도는 기준시험점에서 0.05의 매우 작은 값을 나타내었다. 터빈효율변화는 간극의 크기에 다라 비선형적으로 변화하였으며 고정된 압력비에서 효율민감도는 회전수의 세제곱에 비례하는 것으로 나타났다. 아울러 회전수에 무관하게 효율민감도는 기준시험 압력비에서 최소값을 보이는 것으로 나타났다.