터보펌프용 터빈 로터 블레이드의 3차원 설계 연구

An Investigation into the Three-dimensional Design of Turbine Rotor Blade for Turbopump

액체 로켓 엔진의 터보펌프를 구동하는 고압 초음속 충동형 터빈의 로터 블레이드에 3차원 설계 요소를 적용하여 성능을 개선하기 위한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 기존 설계된 터보펌프용 터빈의 로터 블레이드 형상을 바탕으로 로터 블레이드에 스윕(sweep)과 상반각(dihedral) 등과 같은 중첩선(stacking line) 변화를 통한 3차원 형상을 적용하고 CFD를 이용한 3차원 유동 해석을 수행한 후, 각각의 설계 요소에 대한 터빈성능 특성 변화를 면밀히 검토하고 그 결과를 정리하였다.

We are working on improving the performance by applying the three-dimensional design element to the rotor blades of high pressure supersonic impulse turbine that drives turbo pump of liquid rocket engine. In this paper, based on the shape of a rotor blade of a turbopump turbine designed in the past, a three-dimensional shape is applied to a rotor blade through a stacking line change such as sweep and dihedral. After performing the flow analysis, the changes in the turbine performance characteristics for each design element were carefully examined and the results were summarized.