입사각이 터빈 동익 흡입면 경계층 유동특성에 미치는 영향 (Effects of Incidence Angle on the Boundary-Layer Flow Characteristics over the Suction Surface of a Turbine Rotor Blade)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 42권 / 1호 / 53 ~ 61페이지
· 저자명 : 장성일, 이상우

초록

본 논문에서는 탈설계점 운전 조건하의 고압터빈 제 1 단 동익에 대하여, 입사각이 흡입면에서 발달하는 경계층 유동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 위해 －5도와 +5도 두 입사각에 대해 평균유속, 난류강도, 에너지스펙트럼 등을 측정하였다. 그 결과 흡입면 경계층 유동의 천이 과정을 잘 이해할 수 있었고, 입사각에 관계없이 흡입면 경계층의 천이 경로는 박리버블의 전단층에서 주로 발생하는 박리유동 천이로 확인되었다. 입사각이 (+)일 경우 경계층의 천이가 설계점 (입사각 0도) 대비 더 상류에서 일찍 발생하였고, 입사각이 (－)일 경우에는 설계점의 결과와 큰 차이가 없었다. 이와 함께 입사각이 에너지스펙트럼에 미치는 영향에 대해 자세히 파악할 수 있었다.

영어초록

The effect of incidence angle on the boundary-layer flow developing over the suction side has been investigated for the first stage turbine blade under off-design conditions. For two incidence angles of i = –5.0 and +5.0 deg, mean velocity magnitude, turbulence intensity, and one-dimensional energy spectrum are measured in the suction-side boundary layer. On the bases of turbulence intensity data and shape factors, the laminarto- turbulent flow transition processes are clearly understood, and the transitions are found to be a “separated-flow transition”. In the case of positive incidence, the boundary-layer flow transition occurs earlier and closer to the leading edge than that for zero incidence, whereas there is no big difference in the boundary-layer flow transition between the zero and negative incidence cases. In addition, the effects of incidence angle on the energy spectrum are discussed in detail.

참고자료

· 없음