Abstract
Structural effects of several geometric parameters such as shroud thickness, edge roundness and fillet radius of turbopump turbine blade were investigated throughout transient finite element analyses. Usually shroud is inserted to increase aerodynamic efficiency, but blocks deformation of blades. Therefore it can increase stress level in a structural point of view. Likewise, edge roundness and fillet between blades are also parameters where aerodynamics and structural mechanics should compromise. In this study, overall stress levels according to the geometric parameters were thoroughly investigated and the results could be utilized to determine optimal geometries.
본 연구에서는 터보펌프 터빈 블레이드 형상을 구성하고 있는 요소들 중 슈라우드와 필릿, 그리고 블레이드 모서리 둥글기가 블레이드의 응력에 미치는 구조적인 영향을 조사하였다. 슈라우드는 터빈의 공력적 효율을 높이기 위하여 흔히 삽입되는 링 형상의 테두리이며, 모든 블레이드와 연결되어 있어 블레이드의 변형을 구속하는 역할을 한다. 한편 블레이드와 허브면, 그리고 블레이드와 슈라우드면 사이의 모서리에는 보통 응력 완화를 위하여 적정 반지름을 가진 필릿이 삽입되고 블레이드 모서리에는 적절한 둥글기가 삽입되는데, 본 연구에서는 슈라우드의 두께와 필릿, 그리고 모서리 둥글기의 반지름 변화에 따른 블레이드 최대 응력을 조사하여 이들 형상 요소가 터보펌프 블레이드의 안전성에 미치는 영향을 규명하였다.
