A Study on Steady-state and Transient Performance Simulation of Turboprop Engine(PT6A-62)

터보프롭엔진(PT6A-62)의 정.동적 성능모사에 관한 연구

  • 공창덕 (조선대학교 우주항공공학과) ;
  • 기자영 (조선대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 신현기 (조선대학교 대학원 우주항공공학과)
  • Published : 2000.06.01

Abstract

The performance simulation program on the turboprop engine(PT6A-62), which is a main engine of the first trainer KT-1 in republic of Korea, was developed. Characteristics of engine components were required for the steady-state performance analysis including on and off design point analysis. In most cases, these were substituted for what scaled from well known engine components characteristics with the scaling law. The developed program was compared with CASTURB program which is well known for the simulation performance analysis, such as analysis results of mass flow rate, compressor pressure ratio, fuel flow rate, power, specific fuel consumption ratio and turbine inlet temperature in the following four cases, to evaluate whether the developed program is acceptable or not. The first case was the sea level static standard condition and other cases were considered with various flight Mach numbers, altitudes. After verifying the developed program, the partload performance analysis was carried out. Transient performance analysis for various fuel schedules were performed. When the fuel step increase of 0.1sec was performed, the overshoot of the compressor turbine inlet temperature occurred. However, the fuel ramp increase for longer than 0.1sec time was performed, the overshoot could be eliminated.

국내에서 개발된 초등훈련기 KT-1의 주 추진기관인 터보프롭엔진(PT6A-62)의 성능모사 프로그램을 개발하였다. 성능해석프로그램에 사용된 구성품 성능도는 이미 알려져 있는 성능도를 축척방정식을 가지고 축척하여 사용하였다. 개발된 프로그램의 성능을 입증하기 위하여 질량유량, 압축기 압력비, 연료유랑, 동력, 비연료소모율, 터빈입구온도 등의 변수를 상용프로그램인 CASTURB의 해석결과와 비교하였다. 성능해석은 지상정지조건과 다양한 비행마하수와 고도를 고려하여 수행하였으며 개발된 프로그램의 타당성을 입증한 후 부분부하 성능의 해석을 수행하였다. 천이상태 성능해석에서는 다양한 연료유량의 증가조건을 고려하였다. 첫 번째로 0.1초에 걸쳐 step 증가되는 경우를 고려한 결과 압축기터빈 입구온도에서 오버슈트가 발생하였다. 연료를 천천히 ramp 증가시킨 결과 오버슈트가 제거됨을 확인할 수 있었다.

Keywords