날개 스팬길이의 전압력비에 따른 축류홴의 설계 및 공력성능평가 (Design and Aerodynamic Performance Estimation of an Axial Fan according to the Total Pressure Ratio of Blade Span Length)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 26권 / 1호 / 29 ~ 37페이지
· 저자명 : 김장권, 오석형

초록

본 연구는 스팬 방향의 최적 전압력분포를 비자유 와류 흐름으로 가정하여 날개 출구각도를 허브비율의 함수로 매개 변수화하여 날개를 만들 수 있는 축류홴의 설계방식을 다룬다. 또한 설계된 축류홴의 성능은 3차원, 비압축성 상태에서 LES로 해석하여 확보하였다. 결과적으로 확산계수 0.6이하를 만족하는 전압력비 함수의 지수는 각 반경별로 0.49∼1.0을 갖는다. 또 LES로 해석된 축류홴의 정압 및 전압, 그리고 각 효율들은 기존 축류홴의 것들과 유사한 크기를 갖는다. 한편, 본 설계방식을 Cordier선도와 결합하면, 운전점에서 축류홴의 기하학적 크기에 따른 전압을 쉽게 예측하면서 설계할 수 있으므로, 이번 축류홴의 설계방식은 일반적인 축류홴이나 덕트 축류홴으로도 매우 유용하게 활용될 수 있다고 판단된다.

영어초록

This study deals with the design method of an axial fan that can make a blade by parameterizing the blade outlet angle as a function of the hub ratio, assuming that the optimal total pressure distribution in the span direction is a non-free vortex flow. In addition, the performance of the designed axial fan was obtained by analyzing it with large eddy simulation (LES) in a three-dimensional, incompressible flow. As a result, the exponent of the total pressure ratio function that satisfies the diffusion factor 0.6 or less ranges from 0.49 to 1.0 for each radius. The static pressure, the total and respective efficiencies of the axial fan analyzed by LES have similar sizes to those of the existing axial fan. On the other hand, it can be designed while predicting the total pressure according to the geometric size of the axial fan at the operating point if this design method is combined with the Cordier diagram. It is judged that the design method of this axial fan can be very usefully used as a general axial fan or ducted axial fan.

참고자료

· 없음