한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제31권8호
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  • Pages.77-84
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  • 2003
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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액체로켓 터보펌프 구동터빈의 구조 강도 및 진동 안전성에 관한 연구

Investigation on the Strength and Vibration Safety of the Liquid Rocket Turbopump Turbine

  • 전성민 (한국항공우주연구원 터보펌프개발그룹) ;
  • 김진한 (한국항공우주연구원 터보펌프개발그룹) ;
  • 이대성 (한국항공우주연구원 항공기술실)
  • 발행 : 2003.10.01
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초록

액체로켓용 터보펌프 터빈 블레이드-디스크의 구조 및 진동 해석이 설계점에서의 구조 강도 및 동특성을 고찰하기 위하여 수행되었다. 터보펌프의 높은 회전 속도로 인하여 구조 해석시 원심력 영향이 주의깊게 고려되었다. 극심한 온도 분포에 따른 열하중 또한 터빈 블레이드-디스크에 작용하는 외부하중으로 고려되었다. MSC/NASTRAN DMAP Alter를 이용한 3차원 유한요소법이 주기 대칭 구조 해석에 적용되었다. 회전 속도에 따른 구조 동특성의 고찰을 위하여 블레이드간 위상차가 고려되었다. 수치해석을 통하여 원심력과 열하중이 터빈 블레이드-디스크에 미치는 영향을 고찰하였다.

Structural analyses of a turbine bladed-disk for a liquid rocket turbopump are peformed to investigate the safety level of strength and vibration at design point. Due to the high rotational speed of the turbopump, effects of centrifugal forces are carefully considered in the structural analysis. Thermal load caused by extreme temperature distribution is also considered as an external force applied to turbine bladed-disk. A three dimensional finite element method (FEM) is used for cyclic symmetry structural analyses with the MSC/NASTRAN DMAP Alter. Interblade phase angles are considered to investigate structural dynamic characteristics as a function of rotational speed. Through the numerical analysis, effects of centrifugal and thermal loads on the turbine bladed-disk are examined.

키워드

참고문헌

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