오버행 스퀼러팁 터빈 동익 익렬에서의 팁누설 유동 및 압력손실 (Tip Leakage Flow and Loss in a Turbine Cascade Equipped with Overhang Squealer Tips)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 42권 / 7호 / 493 ~ 502페이지
· 저자명 : 봉선우, 홍인환, 이상우

초록

본 논문에서는 오버행 스퀼러팁이 설치된 터빈 동익 익렬에서 팁누설 유동 및 압력손실에 대한 연구를 수행하였다. 피치 대비 오버행 스퀼러팁 폭의 비 w/p = 9.9%에 대하여, 스팬 대비 스퀼러 높이 비(hst/s)는 0.94%, 1.88%, 3.75%, 5.63% 등으로 변화시키면서 3차원 유동장 측정 실험을 수행하였고, 이 때 팁간극 높이의 비는 h/s = 1.0%로 고정하였다. 먼저 유동의 가시화연구를 통해, 오버행 스퀼러팁 내부의 정성적인 유동 특성을 파악하였다. 3차원 유동장 측정 결과, hst/s가 증가할수록 오버행 스퀼러팁의 질량평균전압력손실계수는 거의 선형적으로 증가하는 경향을 보여 주었다. 평면팁의 결과와 비교할 때, 오버행 스퀼러팁의 압력손실은 최대 7.8% 정도 저감되었지만, hst/s = 5.63%에서는 오히려 평면팁에 비해 압력손실이 더 증가하였다. 압력손실 저감 측면에서 뒷전이 개방된 오버행 스퀼러팁의 성능이 밀폐된 오버행 스퀼러팁보다 더 우수하였다.

영어초록

Tip leakage flow and loss over an overhang squealer tip have been investigated in a turbine blade cascade for a tip gap-to-span ratio of h/s = 1.0%. For an overhang width-to-pitch ratio of 9.9%, squealer rim-height-to-span ratio is changed to be hst/s = 0.94%, 1.88%, 3.75%, and 5.63%. The present oil film surface flow visualization provides qualitative flow patterns over the tip surface of the overhang squealer tip.
Three-dimensional flow measurements show that the mass-averaged total pressure loss coefficient increases in linear proportion to hst/s. The mass-averaged loss for the overhang squealer tip is lower than that for the plane tip by 7.8% in the case of the lowest squealer rim of hst/s = 0.94% but becomes larger than that for the plane tip in the case of hst/s = 5.63%. In the reduction of tip leakage loss, the overhang squealer tip with trailing edge opening performs better than the overhang squealer tip with trailing edge closure.

참고자료

· 없음