가스터빈 엔진의 추력 측정 및 성능 해석 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 관련 이론

4. 질문에 대한 답
1) 터보제트 엔진의 구성요소
2) Air breathing engine
3) 터보제트 엔진의 열역학적 Cycle
4) DAQ,로드셀
5) Turbojet engine의 성능을 높이기 위한 방법

5. 실험 방법

본문내용

공기흡입식 엔진은 흡입구를 통해 엔진으로 들어오는 공기에 의해 형성된 뜨거운 배기 가스로 추진력을 얻는 제트 엔진이다. 공기흡입식 엔진에는 터보제트 엔진, 터보팬 엔진, 터보프롭 엔진, 터보샤프트 엔진, 램제트 엔진, 스크램제트 엔진, 펄스제트 엔진 등이 있다.
터보제트 엔진은 위에서 설명한 내용과 같이 디퓨저, 압축기, 연소실, 터빈 및 배기노즐로 구성되어 있다. 비교적 소량의 연소가스를 고속으로 분출시키기 때문에 소형 경량으로 큰 출력을 얻을 수 있다. 비행속도가 빠를수록 효율이 좋고 특히 천음속으로부터 초음속(마하 0.9 내지 3.0)에서 우수한 성능을 나타낸다. 그러나 저속에서는 효율이 감소하고, 연료소모율이 증가한다. 또한 배기가스를 고속으로 분출시키기 때문에 배기소음이 심한 결점이 있다. 초기의 제트 기관은 대부분 터보제트 기관이었으나 최근에는 효율과 소음문제 때문에 주로 군용으로 사용되고 있다. 후방 연소기를 병용하면 추력을 크게 증가시킬 수 있다.
터보팬 엔진은 터보제트 엔진의 저속성능을 향상시키기 위하여 개발된 것으로 터보팬 엔진은 대량의 공기를 비교적 저속도로 분출시켜 배기가스가 갖고 나가는 운동에너지를 줄여 주므로 저속에서 기관의 효율을 높게 한다. 즉, 터보제트 엔진의 터빈 뒤에 추가로 터빈을 증설하여, 이것에 의하여 배기가스의 에너지를 흡수하여 배기가스의 속도를 줄이고 증설된 터빈으로 기관의 앞 혹은 뒤에 있는 팬을 구동시킨다. 팬은 공기를 기관의 후방으로 보냄으로 인하여 추력을 얻는다. 따라서 추력은 변하지 않지만 천음속(마하 0.6 내지 0.9)에서 기관의 효율이 증가하고 연료소모율이 감소한다. 또한 배기가스의 분출 속도가 느리기 때문에 배기 소음도 작다. 이에 따라 민간용 대형 항공기에 많이 사용되며 현재는 후방 연소기를 병용하여 대형 초음속 전투기에도 사용되고 있다.

참고 자료

http://en.wikipedia.org/wiki/Airbreathing_jet_engine
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%ED%81%AC%EB%9E%A8%EC%A0%9 C%ED%8A%B8
http://en.wikipedia.org/wiki/Load_cell
Aircraft Structural Test, 원오연 전동석 이원석 김기범 이철호, 청문각