반경방향 리시버홀을 포함한 프리스월 시스템 특성 연구 (Study on the Characteristics of Pre-Swirl System with Radial Receiver-Holes)

서지정보

· 발행기관 : 한국추진공학회
· 수록지 정보 : 한국추진공학회지 / 28권 / 5호 / 61 ~ 68페이지
· 저자명 : 이현규, 양효준, 김종선, 조건환

초록

반경방향 리시버홀을 포함하는 프리스월 시스템의 스월각에 따른 특성을 전산유체역학 해석을 통해 확인했다.
프리스월러의 목면적과 경계조건은 일정한 상태에서 스월각만 변화시키며 그 영향을 파악했으며, 설계인자인 스월비, 유량계수, 전온도 강하 효율을 비교했다. 스월각 20°-80° 범위에서 스월각이 증가함에 따라 노즐 출구에서의 스월비는 감소했고, 리시버홀 출구에서의 스월비는 증가와 감소 경향 모두 보였으며, 프리스월 시스템 출구에서도 동일한 경향이었으나 그 값은 모두 0.5 이하였다. 노즐에서의 유량계수와 전체 유량계수는 스월각이 증가함에 따라 증가했으며, 낮은 스월각일 때 리시버홀에서의 손실로 인해 두 유량계수의 차이가 있었다. 전온도 강하효율은 스월각이 증가함에 따라 감소했다. 본 연구를 통해 블레이드 냉각을 위한 냉각공기의 목표 전압력, 전온도에 따라 적합한 설계 스월비 범위를 제시했다.

영어초록

Through the CFD analysis, this paper studied the characteristics of swirl angles in a pre-swirl system, whichincludes radial receiver-holes. This research investigated the effect by varying only the swirl angle whilemaintaining throat area, and boundary conditions, and compared the design factors such as swirl ratio, dischargecoefficient, and total temperature drop effectiveness. As the swirl angle increased within the range of 20 to 80degrees, the swirl ratio at the nozzle exit decreased. Conversely, at the receiver-hole exit and the system exit,both increasing and decreasing trends in the swirl ratio were observed. Both the discharge coefficient of nozzleand total system increased as the swirl angle increased, however, at lower swirl angles, there was a differencein two discharge coefficients due to losses at the receiver-holes. The total temperature drop effectivenessdecreased as the swirl angle increased. Through the results, this study proposed a suitable design swirl ratiorange according to the design requirements of pressure and temperature for cooling the blades.

참고자료

· 없음