에어포일 형상이 적용된 교차유동 유량 변화에 따른가스터빈 림 씰 기밀 성능 수치해석 연구 (Numerical Study on Sealing Effectiveness with Crossflow Rate Changes with Applied Airfoil Geometry)

서지정보

· 발행기관 : 한국추진공학회
· 수록지 정보 : 한국추진공학회지 / 28권 / 5호 / 36 ~ 44페이지
· 저자명 : 나준영, 박희승, 이정원, 이희재, 조형희

초록

가스터빈 림 씰은 회전하는 로터에 의해 간극이 존재한다. 간극 내부로 고온의 주 유동이 유입되는 것을 막기위해 이차 냉각 유로 시스템(Secondary Air System)이 사용되고 있으며, 최소한의 냉각 유량을 추기하여 씰링효율을 높이기 위해 다양한 연구들이 수행되었다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 에어포일 형상이 적용된 교차유동을 설계하였을 경우 교차유동 유량 변화에 따른 영향에 대해 연구하였다. 회전 레이놀즈 수는 1.05×106 이며, 교차유동의 유량 Cw,c는 4,046 ~ 12,138이다. 교차유동 유량 증가에 따라 압력 및 씰링 효율이 증가가 나타났으며, 교차유동이 없는 형상 대비 1단 씰 영역에서 49.5% 향상과 between seal 영역에서 3.2% 저하가 나타났다.

영어초록

The gas turbine rim seal contains gaps induced by the rotating rotor. To prevent the ingress ofhigh-temperature mainstream flow into these gaps, secondary air systems are employed. Various studiesconducted to enhance sealing effectiveness by introducing minimal cooling flow. This study investigates theeffects of crossflow rate when applying airfoil-shaped geometries through numerical analysis. RotationalReynolds number of 1.05×106 and crossflow rates(Cw,c) ranging from 4,046 to 12,138. As crossflow rateincreased, pressure and sealing effectiveness increased. Compared to configurations without crossflow, a 49.5%improvement was observed in the first-stage seal area, while a 3.2% decrease was noted in the between-sealregion.

참고자료

· 없음