대규모 와 모사를 통해 운전 부하가 튜브 축류홴의 날개에 작용하는 정압 분포와 항력에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Effect of the Operating Load on the Static Pressure Distribution and Drag Acting on the Blade of a Tube Axial Fan through Large Eddy Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 27권 / 6호 / 79 ~ 88페이지
· 저자명 : 김장권, 오석형

초록

이번 연구는 지난 연구의 후속 연구로 스팬 길이의 전압력비 가정에 의해 설계된 튜브 축류홴의 모델을 3차원, 비압축성 상태에서 대규모 와 모사로 해석하여 운전점의 변화에 따라 날개에작용하는 항력과 정압 분포를 분석하였다. 그 결과, 축방향 성분의 항력계수는 정압의 힘에 크게 의존하며, 유량의 증가에 따라 운전 부하가 줄어들어 감소 분포를 나타내므로 설계 운전점과 최대유량에서 각각 약 0.27, 약 0.15를 나타낸다. 또 날개 압력표면에서 정압은 운전 부하의 변화에 따라그 크기가 다를 뿐, 날개 전연에서 후연으로 갈수록 날개허브에서 매우 좁게 형성된 등고선이 날개끝단으로 갈수록 부챗살처럼 넓게 확산 발달하여 날개 후연까지 분포한다. 또 설계 운전점까지 날개 흡입표면의 정압은 허브에서 끝단까지 비슷한 등고선의 크기로 완만한 기울기를 갖지만, 설계운전점 이후부터는 크기가 약간 증가하면서 날개허브 쪽으로 치우쳐 날개 중간 부근에서 발달한다.

영어초록

In this study, the model of a tube axial fan designed by assuming the total pressure ratio of the span length was analyzed by large eddy simulation in a three-dimensional, incompressible flow, and the drag and the static pressure distribution acting on the blade were investigated according to the change of operating point. As a result, the axial drag coefficient is highly dependent on the static pressure force and shows a decreasing distribution directly proportional with the flowrate showing about 0.27 and about 0.15 at the design operating point and maximum flowrate, respectively. On the other hand, the static pressure on the pressure surface of the blade varies in size according to the change in the operating load, and the contour line formed very narrowly at the blade hub from the leading edge to the trailing edge of the blade spreads and develops like a fan rib toward the tip of the blade and is distributed to the trailing edge of the blade. In addition, the static pressure of the suction surface of the blade has a gentle slope with a similar contour line size from the hub to the tip until the design operating point. However, after the design operating point, the size increases slightly and is biased toward the blade hub, developing near the middle of the blade.

참고자료

· 없음