가스터빈 블레이드의 얇은 벽에서의 팬 형상 홀 최적화 (Optimization of Fan-Shaped Hole for Gas Turbine Blade on Thin Wall)

서지정보

· 발행기관 : 한국추진공학회
· 수록지 정보 : 한국추진공학회지 / 25권 / 4호 / 71 ~ 77페이지
· 저자명 : 현민주, 박희승, 김태현, 송호섭, 이희재, 조형희

초록

가스터빈 블레이드를 고온의 주유동으로부터 보호하기 위해 다양한 냉각 기법이 연구되었고, 팬형상 홀을 포함한 다양한 막냉각 홀 형상에 대해서도 연구가 수행되어왔다. 하지만, 소형 가스터빈에대한 수요가 증가함에 따라 얇은 벽에 적용할 수 있는 막냉각 홀에 대한 연구가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 수치해석을 통하여 분사율 1과 2에서 팬 형상 홀의 형상 변수의 영향을 연구하였다. 또한, 원형부 길이와 전방향 및 횡방향 확장각, 세 가지 변수에 대하여 최적화를 수행하였다. 각분사율에서 최적화된 두 형상은 유사한 형상 변수와 냉각 성능을 갖는 것으로 나타났다.

영어초록

Several cooling techinques have been studied for protecting gas turbine blades from hot gas. In terms of film-cooling techniques, various shapes of film cooling holes have been studied including fan shaped holes, which are used on gas turbine blades. However, owing to increasing demands on smaller gas turbines, a research on film-cooling holes on thin walls is required. This study was conducted at blowing ratios of 1 and 2, using numerical analysis. Through the numerical analysis, the effect of geometrical parameters on the effectiveness of fan-shaped hole film cooling was studied. Moreover, optimization was performed on three geometrical parameters: metering length, lateral expansion angle and forward expansion angle. As a result, we realized that the optimal fan-shaped holes on each blowing ratio were found to have very similar geometry and cooling performance.

참고자료

· 없음