• 제목/요약/키워드: 날개스윕

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초음속 터빈의 로터 블레이드 스윕 효과에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study of Blade Sweep Effect in Supersonic Turbine Rotor)

  • 정수인;정은환;김귀순
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.830-834
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    • 2011
  • 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.

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로터 블레이드 스윕을 적용한 부분흡입형 축류 초음속 터빈의 성능특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Performance Characteristics of a Partial Admission Axial Supersonic Turbine with Swept Rotor Blades)

  • 정수인;김귀순
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 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.

스윕 각이 적용된 부분 흡입형 초음속 축류 터빈의 정상, 비정상 공력 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Steady and Unsteady Flow Characteristics of Nozzle-Rotor Flow in a Partial Admission Supersonic Axial Turbine with Sweep Angle)

  • 정수인;김귀순
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.173-179
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부분 흡입형 초음속 터빈의 로터 블레이드에 ${\pm}15^{\circ}$의 스윕 각도를 적용하여 그에 의한 효과와 공력 특성을 살펴보기 위해 정상상태 유동해석과 비정상상태 유동해석을 동시에 수행하고 그 결과를 비교해 보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. 모든 계산 케이스들에서 정상상태 유동해석에 비해 비정상상태의 경우가 손실이 더욱 크게 나오는 결과를 나타내었다. 후방스윕(BSW)모델은 기준모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 큰 효과가 있었고 비정상상태 유동 해석에서는 로터 출구면 정효율의 증가현상이 더욱 뚜렷하게 나타났다.

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터보기계에서의 3차원 유동 (Three-Dimensional Flow in Turbomachinery)

  • 주원구
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.114-126
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    • 1999
  • 터보기계내의 유동은 복잡하며 3차원적 현상을 나타낸다. 3차원 설계에 대한 개념은 간단한 모델로부터 유도될 수 있다. 날개의 스윕, 린, 엔드벤드 기법들은 성능을 개선하는데 사용될 수 있지만 만능적인 도구가 아니라 필요할 때 설계자가 채택할 수 있는 추가적인 설계도구로서 생각해야 한다. 이들을 성공적으로 응용하기 위해서는 이들의 영향에 대한 물리적인 이해를 필요로 한다. 설계된 날개로 흘러가는 유동을 상세하게 연구하는데 3차원 Navier-Stokes 수치계산방법이 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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NASA Rotor 37 익형의 스윕각 최적화 (Optimization of Blade Sweep of NASA Rotor 37)

  • 장춘만;리핑;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권7호
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    • pp.622-629
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    • 2006
  • The shape optimization of blade sweep in a transonic axial compressor rotor of NASA Rotor 37 has been performed using response surface method and the three-dimensional Wavier-Stokes analysis. Two shape variables of the rotor blade, which are used to define the rotor sweep, are introduced to increase the adiabatic efficiency of the compressor. Throughout the optimization, optimal shape having a backward sweep is obtained. Adiabatic efficiency, which is the objective function of the present optimization, is successfully increased. Separation line due to the interference between a shock and surface boundary layer on the blade suction surface is moved downstream for the optimized blade compared to the reference one. The increase in adiabatic efficiency for the optimized blade is caused by suppression of the separation due to a shock on the blade suction surface.

CFD를 이용한 선풍기 날개의 스태킹 라인 최적 설계 (Design optimization of the staking line for an electric fan blade using CFD)

  • 박승환;류민형;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.903-910
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    • 2014
  • 선풍기는 유도 전동기에 의해 구동되는 축류형 날개를 가진 기계이다. 본 연구에서는 기본 설계된 선풍기의 날개를 바탕으로 스태킹 라인의 최적 설계를 통해 선풍기의 성능 향상을 목표로 하였다. 전산 해석을 위해 상용 툴인 Ansys 사(社)의 CFX 14.5를 이용하였고, 난류 모델은 k-${\omega}$ SST 를 사용하였다. 설계 변수는 스윕 각과 기울기 각으로 설정하였고, 유량과 토크를 목적함수로 설정하여 스태킹 라인의 최적화를 수행하였다. 최적화 결과 풍량이 증가하였고, 토크가 감소함을 확인 하였다. 최적화된 모델과 기본 모델은 KS C 9301을 이용하여 측정되었으며, 전산 해석 결과를 검증하였다.