Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
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A Numerical Study on the Performance Characteristics of a Partial Admission Axial Supersonic Turbine with Swept Rotor Blades

로터 블레이드 스윕을 적용한 부분흡입형 축류 초음속 터빈의 성능특성에 대한 수치적 연구

  • 정수인 (부산대학교 대학원 항공우주공학과) ;
  • 김귀순 (부산대학교 항공우주공학과)
  • Received : 2013.01.21
  • Accepted : 2013.04.02
  • Published : 2013.06.01
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Abstract

In this study, we performed three-dimensional CFD analysis to investigate the effect of the rotor blade sweep of a partial admission supersonic turbine on the stage performance and the flow field. The computations are conducted for three different sweep cases, No sweep(NSW), Backward sweep(BSW), and Forward sweep(FSW), using flow analysis program, FLUENT 6.3 Parallel. The results of the BSW model show reduced mass flow rates of tip leakage and increased total-to-static efficiency. The strength of leading edge bow shock was decreased a little with BSW model. And the BSW model also shows a good performance around the hub region compared to other models.

본 연구에서는 액체로켓엔진의 터보펌프용 초음속 터빈 로터 블레이드에 스윕 각도 ${\pm}15^{\circ}$를 적용하여 전방스윕(FSW), 후방스윕(BSW)모델의 유동형태 및 성능을 기준모델(NSW)과 비교하여 스윕 적용의 효과를 살펴보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. BSW 모델은 기준 모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 효과가 있었고 정효율 증가에도 영향을 미쳤다. BSW 모델은 앞전 충격파의 강도를 다소 완화 시키고 허브 부근의 영역에서 다른 모델에 비해 좋은 성능을 보인다.

Keywords

References

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