• 제목/요약/키워드: 터빈캐스케이드

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터빈캐스케이드에서 큰 팁간극에 의한 효과에 관한 연구 (A Study on Effects of Large Tip Clearance in a Turbine Cascade)

  • 이효성;송성진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.33-36
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    • 2010
  • 터빈손실에 관해서 다양한 연구가 진행되어 왔다. 특히 팁 누수에 의한 손실은 주로 블레이드 높이의 5% 이하에 대해 연구되었다. 그러나 터보펌프 등 소형 터빈은 작은 크기로 인해 상대적으로 큰 팁 간극을 가지며 그에 대한 연구결과는 발표된 것을 찾기 힘들다. 본 연구는 입구유속 30m/s, 코드길이 기준 레이놀즈 수 210,000의 조건의 선형 터빈 캐스케이드에서 진행되었으며, 팁 간극은 코드길이의 1%에서 20%까지 총 6가지에 대해 손실을 측정하였다. 실험결과 팁 간극 10%에서 손실계수 최대 0.113으로 측정되었으며, 더 이상 손실이 선형적으로 증가하지 않는 것을 확인하였다.

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고 아음속 터빈 캐스케이드 유동 해석을 위한 패널법의 압축성 보정 (Compressibility correction of the Panel Method in Flow Analysis of a High Subsonic Turbine Cascade)

  • 김학봉;김진곤;곽재수;강정식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.49-54
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    • 2007
  • 오일러나 Navier-Stokes방정식을 통한 터빈 캐스케이드 유동 해석은 비교적 정확한 해를 구할 수 있으나 많은 계산 시간을 필요로 한다. 비점성, 비압축성 유동에 적용이 가능한 패널법은 빠르고 합리적인 유동 정보를 얻을수 있지만 고속 유동의 경우 압축성 보정이 반드시 이뤄져야한다. 본 논문에서는 압축성이 보정된 패널법을 이용하여 터빈 블레이드 표면의 속도 분포를 계산하였다. 그 결과, 압축성이 보정된 패널법의 결과는 실험이나 유한 체적법에 의해 계산된 결과와 잘 일치하였다.

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고 아음속 터빈 캐스케이드 유동 해석을 위한 패널법의 압출성 보정 (Compressibility correction of the Panel Method in Flow Analysis of a High Subsonic Turbine Cascade)

  • 김학봉;김진곤;곽재수;강정식
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.23-28
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    • 2008
  • 오일러나 Navier-Stokes 방정식을 통한 터빈 캐스케이드 유동 해석은 비교적 정확한 해를 구할 수 있으나 많은 계산 시간을 필요로 한다. 비점성, 비압축성 유동에 적용이 가능한 패널법은 빠르고 합리적인 유동 정보를 얻을 수 있지만 고속 유동의 경우 압축성 보정이 반드시 이뤄져야한다. 본 논문에서는 압축성이 보정된 패널법을 이용하여 터빈 블레이드 표면의 속도 분포를 계산하였다. 그 결과, 압축성이 보정된 패널법의 결과는 유한 체적법에 의해 계산된 결과와 잘 일치하였다.

블레이드 팁의 Groove 형상이 터빈 캐스케이드 팁 열전달 계수분포에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Effect of Groove Shape of Blade Tip on Tip Surface Heat Transfer Coefficient Distributions of a Turbine Cascade)

  • 노영철;조용화;이용진;김학봉;곽재수
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.60-68
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    • 2010
  • 본 연구에서는 팁 형상이 가스터빈 블레이드의 팁 열전달에 미치는 영향을 알아보기 위하여 선형 캐스케이드의 블레이드에 설치된 평면 팁, 스퀼러 팁, Groove 팁들에 대하여 열전달 계수가 측정되었다. 블레이드 팁에서의 열전달 계수는 색상검출방식에 기반을 둔 천이액정법을 이용하여 측정되었으며 각각의 팁 형상에 대하여 팁 간극은 블레이드 스팬의 1.5%와 2.3% 두 조건에서 실험을 수행하였다. 캐스케이드 출구 속도와 블레이드 코드길이에 기초를 둔 Reynolds 수는 $2.48{\times}10^5$ 이다. Groove 팁 표면에서의 열전달 계수는 평면 팁보다 낮게 측정되었으며, 특히 흡입면을 따라 경사진 홈이 파인 팁에서는 스퀼러 팁보다 낮은 열전달 계수가 측정되었다.

블레이드 팁의 Groove 형상이 터빈 캐스케이드 팁 열전달 계수분포에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Effect of Groove Shape of Blade Tip on Tip Surface Heat Transfer Coefficient Distributions of a Turbine Cascade)

  • 노영철;조용화;이용진;김학봉;곽재수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.311-318
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    • 2010
  • 본 연구에서는 팁 형상이 가스터빈 블레이드의 팁 열전달에 미치는 영향을 알아보기 위하여 선형 캐스케이드의 블레이드에 설치된 평면 팁, 스퀼러 팁, Groove 팁들에 대하여 열전달 계수가 측정되었다. 블레이드 팁에서의 열전달 계수는 색상검출방식에 기반을 둔 천이액정법을 이용하여 측정되었으며 각각의 팁 형상에 대하여 팁 간극은 블레이드 스팬의 1.5%와 2.3%로 변경 하에 실험을 수행하였다. 캐스케이드 출구 속도와 블레이드 코드길이에 기초를 둔 Reynolds 수는 $2.48{\times}10^5$ 이다. Groove 팁 표면에서의 열전달 계수는 평면 팁보다 낮게 측정되었으며, 특히 흡입면을 따라 경사진 홈이 파인 팁에서는 스퀼러 팁보다 낮은 열전달 계수가 측정되었다.

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끝벽의 형상이 터빈 캐스케이드내 3차원 유동특성에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Effects of the Contoured Endwall on the Three-dimensional Flow Characteristics in a Turbine)

  • 김대유;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.284-289
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    • 2002
  • The objective of this study is to document the secondary flow and the total pressure loss distribution in the contoured endwall installed linear turbine cascade passage and to propose an appropriate height of the contoured endwall which shows the best loss reduction among the simulated contoured endwall. In this study, three different contoured endwalls have been tested which have different height. This study was performed by numerical method and the result showed the contoured endwall which has the height of $5\%$ of the axial chord showed the best loss reduction rate.

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경계층내 장애물이 터빈 캐스케이드내 3차원 난류유동에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Effects of the Boundary Layer Fence on the Three-dimensional Turbulent Flow in a Turbine Cascade)

  • 이상일;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.287-292
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    • 2001
  • The objective of this study is to verify the secondary flow and the total pressure loss distribution in the boundary layer fence installed linear turbine cascade passage and to propose an appropriate height of the boundary layer fence which shows the best loss reduction among the simulated fences. In this study three different boundary layer fence was installed which have different height. This study was performed by numerical method and the result showed the boundary layer fence which has the height of one third of the inlet boundary layer thickness showed the best loss reduction rate.

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자유유동 난류강도가 터빈 캐스케이드내 3차원 난류유동 특성에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Effects of Free-Stream Turbulence Intensity on the Three-dimensional Turbulent Flow Characteristics in a Turbine Cascade)

  • 윤덕규;이우상;김대현;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2006
  • The objective of this study is to determine the influence of free-stream turbulent intensity on the three-dimensional turbulent flow in a linear turbine cascade. The range of free-stream turbulence intensity considered is 0.7~10%. This study was performed numerically. The results show that the mass averaged loss coefficient increased according to the increase of free-stream turbulence intensity due to increased value of the mass averaged total pressure loss coefficient which was higher than the decreased value of the mass averaged secondary flow loss coefficient. The loss coefficient distribution was changed suddenly at a free-stream turbulence intensity of 10% while the loss coefficient distribution was rarely changed at a lower free-stream turbulence intensity of 5%.

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끝벽의 형상이 터빈 캐스케이드 내 열전달 특성에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Heat Transfer Characteristics of the Contoured Endwall in a Turbine Cascade)

  • 이우상;윤덕규;곽현주;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.535-538
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    • 2006
  • The Objective of this study is to document the three-dimensional flow in a turbine cascade with Contoured endwall in terms of Stanton number distribution to proposes an appropriate contraction ratio of endwall contouring which show the best performance. This study was numerically performed. The results show that heat transfer coefficient on the contoured endwall which has the height of 15% of the axial chord showed best performance. The numerical method and results in this study can be applied to the design of gas turbine cascade with high performance.

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끝벽의 형상이 터빈 노즐안내깃 캐스케이드내 3차원 유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Experimental Study on Effect of the Contoured Endwall on the Three-Dimensional Flow in a Turbine Nozzle Guide Vane Cascade)

  • 윤원남;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.514-519
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    • 2003
  • The objective of this study is to document the secondary flow and the total pressure loss distribution in the contoured endwall installed linear turbine nozzle guide vane cascade passage and to propose an appropriate contraction ratio of the contoured endwall which shows the best loss reduction among the simulated cases. In this study, three different contraction ratio of contoured endwalls have been tested. This study was performed by experimental method and when the contoured endwall has the contraction ratio of 0.17 on exit height the results showed the best loss reduction.

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