• 제목/요약/키워드: 천음속 압축기

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천음속 원심압축기의 공력설계 및 수치해석 (Aerodynamic Design and Numerical Analysis on a Transonic Centrifugal Compressor)

  • 최재호
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.56-62
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    • 2008
  • 가스터빈에 적용되는 천음속 원심압축기에 대한 공력설계 및 수치해석을 수행하였다. 평균유선법과 준삼차원 해석을 기반으로 공력설계를 수행하고, 레이놀즈 평균 나비어-스톡스 해석을 통해 압축기 내부 유동장을 해석하였다. 천음속 압축기에서 정압계수, 스월 파라미터 및 블레이드 공력하중 등 주요 공력파라미터들에 대한 분석과 임펠러와 디퓨저 내부 유동장에 대한 고찰이 이루어졌다.

무인항공기용 천음속 사류형 압축기의 공력 설계 (A Study on Aerodynamic Design of a Transonic Mixed-Flow Compressor for UAV)

  • 최재호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.152-160
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    • 2008
  • In the present paper, a transonic mixed-flow compressor that has relatively lower frontal area than that of centrifugal compressors is discussed, and aerodynamic design as well as performance prediction are performed. Main design constraints are compressor exit Mach number of 0.3 and flow angle of 30degrees at the design point, and maximum overall compressor diameter of 177mm, that is 7.0inch. The mass flow rate of design point and pressure ratio are 1.05kg/s and 5.2:1, respectively. The aerodynamic design results show that the transonic compressor designed with forward-swept inducer and curved diffuser can have the target performance with efficiency of 75% within the given constraints. And the compressor exit flow characteristics are discussed here.

천음속 유동하의 압축기 익형에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study of Compressor Section Profile in Transonic Flow)

  • 류영진
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.8-15
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    • 2001
  • 터보기계의 효율 향상을 위한 끊임없는 노력에서 익형 형상 설계는 대단히 중요한 부분을 차지하고 있다. 이와 관련하여 천음속 풍동에서 층류 및 난류 경계층 거동(충격파-경계층 상호작용)에 대한 실험적 연구가 CTA 열전대 측정을 통해 이루어졌다. 압축기 익형에 부착된 열전대 실험 결과는 유동의 복잡성에 기인하는 신호의 불명확성 때문에 해석이 대단히 어려운 점이 있으므로 설계자에게 열전대 신호 특성에 대한 정확한 정보를 주기 위해서 다른 측정장치 결과와 비교 분석을 통한 해석기법 이 개발되었다.

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가중평균대리모델을 사용한 천음속 압축기 블레이드 최적화 (Blade Optimization of a Transonic Compressor Using a Multiple Surrogate Model)

  • 압두스 사마드;최재호;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권4호
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    • pp.317-326
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    • 2008
  • The main purpose of the present study is to perform shape optimizations of transonic compressor blade in order to enhance its performance. In this study, the Latin hypercube sampling of design of experiments and the weighted average surrogate model with the help of a gradient based optimization algorithm are used within design space by the lower and upper limits of each design variable and for finding optimum designs, respectively. 3-D Reynolds-averaged Navier-Stokes solver is used to evaluate the objective functions of adiabatic efficiency and pressure ratio. Six variables from lean and airfoil thickness profile are selected as design variables. The results show that the adiabatic efficiency is enhanced by 1.43% by efficiency optimization while the pressure ratio is increased very small, and pressure ratio is increased by 0.24% by pressure ratio optimization.

정익 슈라우드 공기분사가 단단 천음속 축류압축기의 공력성능에 미치는 영향 (Effects of Stator Shroud Injection on the Aerodynamic Performance of a Single-Stage Transonic Axial Compressor)

  • 딩꽁쯔엉;마상범;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권1호
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    • pp.9-19
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    • 2017
  • 본 연구에서는 단단 천음속 축류압축기 정익부 슈라우드에 공기분사기를 설치하는 방안을 제시하고 이 것이 공력성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 매개변수 연구를 수행하였다. 분사기의 곡률, 폭, 정익 앞전으로부터의 거리, 원주방향 각도 및 공기분사 비율을 변수로 선정하였고, 각 변수의 변화에 따른 공력성능 영향을 분석하기 위해 삼차원 레이놀즈평균 나비어-스톡스 방정식을 사용한 공력해석을 수행하였다. 매개변수 연구 결과, 정익 분사가 적용된 단단 축류압축기의 공력성능이 향상되었고, 공력성능이 공기분사 비율에 민감한 영향을 받는 것이 확인되었다. 원주방향 각도의 비율이 10%일 때 전압력비와 단열 효율이 가장 크게 향상되었다.

단단 천음속 축류압축기 동익의 Stacking Line 설계 최적화 (Optimal Design for Stacking Line of Rotor Blade in a Single-Stage Transonic Axial Compressor)

  • 장춘만;;김광용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.7-13
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    • 2006
  • Shape optimization of a rotor blade in a single-stage transonic axial compressor has been performed using a response surface method and three-dimensional Navier-Stokes analysis. Two shape variables of the rotor blade, which are used to define a blade skew, are introduced to increase an adiabatic efficiency. Throughout the shape optimization of a rotor blade, the adiabatic efficiency is increased to about 2.2 percent compared to that of the reference shape of the stator. The increase in efficiency for the optimal shape of the rotor is due to the pressure enhancement, which is mainly caused by moving the separation position on the suction surface of rotor blade to the downstream direction.

천음속 원심압축기 내부 유동의 수치해석 (Numerical Study of the Flow in a Transonic Centrifugal Compressor)

  • 성선모;강신형
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.228-231
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    • 2008
  • Flow fields of a transonic centrifugal compressor are calculated using the commercial CFD code, CFX-TASCflow. Due to the transonic inlet condition, interactions between the shock wave and boundary layers and between the shock wave and tip leakage vortices generate complex flow structures and extra losses. The calculated results show that strong secondary flows due to high curvature and high rotational speed of the impeller. And streamlines near suction surface show that strong radially upward flow develops after the shock between the leading edge locations of main blade and splitter.

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설계유량을 고려한 천음속 축류압축기 동익의 삼차원 형상최적설계 (Aerodynamic Design Optimization of A Transonic Axial Compressor Rotor with Readjustment of A Design Point)

  • 고우식;김광용;고성호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.639-645
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    • 2003
  • Design optimization of a transonic compressor rotor (NASA rotor 37) using response surface method and three-dimensional Navier-Stokes analysis has been carried out in this work. Baldwin-Lomax turbulence model was used in the flow analysis. Two design variables were selected to optimize the stacking line of the blade, and mass flow was used as a design variable, as well, to obtain new design point at peak efficiency. Data points for response evaluations were selected by D-optimal design, and linear programming method was used for the optimization on the response surface. As a main result of the optimization, adiabatic efficiency was successfully improved, and new design mass flow that is appropriate to an improved blade was obtained. Also, it is found that the design process provides reliable design of a turbomachinery blade with reasonable computing time.

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