• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.22 no.3
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• pp.336-345
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• 1998

The substantial loss behind axial flow rotor was generated by wake, various vortices in the hub region and the leakage vortex in the tip region. Particularly, the leakage vortex formed near blade tip was one of the main causes of the reduction of performance, the generation of noise and the aerodynamic vibration in rotor downstream. In this study, the three-dimensional flowfields in an axial flow rotor for various tip clearances were calculated, and the numerical results were compared with the experimental ones. The numerical technique was based on SIMPLE algorithm using standard k-.epsilon. model (WFM). Through calculations, the effects of the tip clearance on the overall performance of rotor and the loss distributions, and the increase in the displacement, momentum, and blade-force-deficit thickness of the casing wall boundary layer were investigated. The mass-averaged flow variables behind rotor agreed well with the experimental results. The presence of the tip leakage vortex behind rotor was described well. Although the loci of leakage vortex by calculation showed some differences compared with the experimental results, its behavior for various tip clearances was clarified by examining the loci of vortex center.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.527-539
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• 1992

본 연구에서는 터빈익렬의 입구유동면에 주어지는 끝벽 경계층유동에 의하여 익렬 내의 유동에서 발생하는 여러 와류들에 의한 2차 유동과 이와 연관된 여러가지 3차원 점성유동 현상 그리고 이에 따른 유동손실을 보다 정확히 예측하기 위한 수치해 석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요한 수치해석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요 한 수치해석코드를 작성하였다.유동특성에 대하여 상세한 연구결과가 보고되어 있 는 UTRC(United Technologies Research Center) 평면 터빈익렬을 연구대상으로 채택하 여 익렬 내의 3차원 유동특성을 연구하고 계산한 결과를 기존의 결과와 비교 검토하였 다. 강한 2차유동이 존재하는 경우에 발생하는 수치확산을 감소시키기 위하여 대류 항에 대하여 2차 정확도(second-order accuracy)의 선형상류도식(linear upwind sche- me)을 사용하여 일반적으로 널리 사용되는 하이브리드도식(hybrid scheme)에 의한 해 석결과와 비교하였다. 터빈익렬 내의 난류 유동은 익렬의 회전과 유선의 만곡 등에 의한 영향으로 복잡한 유동현상을 나타내지만, 터빈익렬 내의 난류유동 특성에 대한 실험결과가 아직까지는 부족하고 또한 본 연구에서는 평균유동값의 정확한 해석에 중 점을 두었으므로 표준 k-.epsilon. 모델을 사용하였다.