Study on Inverse Modeling of a Turboprop in High Altitude Operation using Engine Performance Data

The gas turbine engine performance relies greatly on its component performance characteristics. Generally, engine manufacturers do not provide engine purchasers the component performance characteristics which can be obtained by lots of experimental tests at various operating conditions and big amount of expenses. In previous works the component maps have mostly been generated by scaling from a similar component map. However this scaling method has large error at off design points, specially in high altitude operation. Therefore this work proposes an inverse modeling method that can generate components maps of PT6A-67A turboprop engine using performance data provided by the engine manufacturer. In addition, evaluation can be made through comparison between performance analysis results using the performance simulation program including the generated compressor map and performance data.

성능데이터를 이용한 고고도운용 터보프롭엔진 역모델링 연구

가스터빈 엔진의 성능은 구성품 성능 특성에 큰 영향을 받는다. 일반적으로 구성품 성능 특성은 여러 조건에서의 많은 실험을 통해서만 얻을 수 있어 많은 시간과 비용이 소모되므로 엔진 제작자는 엔진 구매자에게 고비용의 구성품 성능 특성맵의 제공을 하지 않는다. 따라서 일반적으로 유사한 성능맵을 스케일링하여 사용하는데, 이 방법은 탈설계점에서 큰 오차를 보이는데 특히 성층권 이상의 고도에서 운용되는 가스터빈 성능은 더욱 차이를 보인다. 이에 본 연구는 PT6A-67A 터보프롭 엔진을 대상으로 하여 제공된 성능 데이터로부터 구성품 성능맵을 역생성 하는 방법을 제안하였으며, C++를 이용한 대상 엔진 모델링 결과와 제공된 엔진 성능덱 결과를 비교하여 타당성을 검증하였다.