항공기 가스터빈엔진의 실속방지장치

소개

본 파일은 인x공전 재학당시 직접 작성한 과제로 기관교수님에게 100점 만점에 90초반대 점수를 받은 과제이다.
주제는 ‘항공기 가스터빈엔진의 실속방지장치에 대하여 설명하시오.’ 이다.
가스터빈엔진에 실속방지장치에 대해서 간단하게 정리해 보았다.
자료를 많이 못구하지 못해서 글이 짧다.

목차

I. 축류식 압축기의 실속 원인

II. 압축기 실속 방지 계통 ( Compressor Anti Stall Systems )
1. 가변 정익 사용 [V.S.V] (Variable Stator Vane)
2. 가변 입구 안내 베인 [ V.I.G.V ] (Variable Inlet Guide Vane)
3. 블리드 밸브 (Compressor Bleed Valve) 사용
4. 다축식 압축기 구조 사용

본문내용

가변 정익 사용 [V.S.V] (Variable Stator Vane)

가변베인 작동은 많은 가스터빈엔진에서 사용되는데, 특히 높은 압축비를 갖는 엔진이나, 저속 또는 중간속도에서 감속이나 가속을 하는 동안 압축기 실속이 문제되는 엔진에서 많이 사용됩니다.
가변베인계통은 압축기 가스통로의 기하학적인 형상(면적과 모양)을 자동적으로 변화시켜서 불필요한 공기를 배출시키고 압축기 속도와 전방압축기 단에서 공기흐름 사이의 적절한 관계를 유지시켜 줍니다. 압축기 속도가 낮은 경우에는 가변 스테이터 베인이 부분적으로 닫히게 됩니다. 압축기 로터 속도가 증가함에 따라 베인은 압축기를 통해 더 많은 공기를 흐르게 하기 위해 열립니다. 사실, 베인 각도를 바꿔서 로터 블레이드에 접근하는 공기흐름각과 로터 블레이드 앞전 사이의 받음각을 정확하게 해줍니다. 정확한 받음각은 완만하고 빠른 엔진 가속을 가능하게 해줍니다. 베인각도를 바꿈으로써 생기는 공기흐름의 굴절은, 공기흐름이 로터 블레이드에 도달하기 전에 흐름의 축방향 속도를 감소시킵니다. 이와 같이 로터 블레이드의 낮은 RPM과 공기흐름의 낮은 축방향 속도는 매치되게 됩니다.
가변베인이 정상 스케줄일 때, 베인은 65% N2 속도까지 닫혀있고 이때부터 열리기 시작하여 95% N2 속도까지 완전히 열리게됩니다. 표준대기상태에서 입구 온도가 증가하거나 감소하면, 베인 스케줄 역시 변화하게됩니다. 예를들어, 대기온도가 30‘F로 떨어지면 베인은 65%가 아닌 약 60% N2 속도에서 열리기 시작하고 9%%가 아닌 92% N2 속도에서 완전히 열립니다. 물론 이것은 온도상승과 받음각에 대해 이전 가변베인에 링키지가 잘못 조절되어 있으면, 정확한 베인 스케줄은 어려우며 압축기 실속이 일어날 것입니다.

참고자료

· 항공기 가스터빈엔진 출판사 : 성안당
· 발간일: 2016.2.24 페이지:501-507
· 저자: 노명수
· http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=elect94&logNo=70015778066
· 압축기 실속 방지계통
· http://www.myanmarengineer.org/forums/showthread.php?442-GAS-TURBINE-ENGINE/page9
· 그림3. inlet guide vane
· http://aviation-team.tistory.com/87
· 그림.5 다축식 압축기