양면 익단소익의 형상이 축류 터빈 팁 누설 압력 손실에 미치는 영향

서용철; 최선규; 이상우

doi:10.3795/KSME-B.2020.44.4.255

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자료유형: 학술저널

저자정보: 서용철 (금오공과대학교) 최선규 (금오공과대학교) 이상우 (금오공과대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제44권 제4호(통권 제415호)

발행연도: 2020.4

수록면: 255 - 263 (9page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2020.44.4.255

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본 연구에서는 양면 익단소익의 형상이 축류 터빈 동익 통로의 팁 누설 압력 손실에 미치는 영향을 선형 익렬 풍동에서 실험적으로 연구하였다. 유동의 가시화를 기반으로 설계한 두 종류의 익단소익과 압력 면의 폭이 다른 두 종류의 익단소익을 제작하고, 이에 대해 익렬 하류에서 3차원 유동 및 팁 누설 압력 손실 분포를 측정하였다. 실험 결과, 양면 익단소익에서 흡입 면의 폭이 고정된 상태에서 압력 면 폭이 증가시키면 압력 손실은 감소하는 경향을 보였다. 유동 가시화를 바탕으로 설계된 양면 익단소익은 압력 손실 저감에 있어서 최고 성능을 보여 주었고, 단순 평면 팁 대비 12% 정도 압력 손실감소가 있었다. 이와 같은 압력 손실 저감은 통로 와류의 영향으로 발생한 팁 표면 중간부의 저 운동량 영역으로 인하여 팁 누설 유량이 감소하기 때문이다.

#Axial-Flow Turbine(축류 터빈) #Both-Side Winglet(양면 익단소익) #Winglet Geometry(익단소익형상) #Over-Tip Leakage Loss(팁 누설 압력 손실) #Tip Leakage Vortex(팁 누설 와류)

참고문헌 (13)

참고문헌 신청

Bindon, J. P., 1989, “The Measurement and Formation of Tip Clearance Loss,” Journal of Turbomachinery, Vol. 111, No. 3, pp. 257~263.

Yamamoto, A., 1989, “Endwall Flow/Loss Mechanism in a Linear Turbine Cascade With Blade Tip Clearance,” Journal of Turbomachinery, Vol. 111, No. 3, pp. 264~274.

Lee, S. W. and Chae, B. J., 2008, “Effects of Squealer Rim Height on Aerodynamic Losses Downstream of a High-Turning Turbine Rotor Blade,” Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 32, No. 8, pp. 1440~1447.

Lee, S. W. and Choi, M. Y., 2010, “Tip Gap Height Effects on the Aerodynamic Performance of a Cavity Squealer Tip in a Turbine Cascade in Comparison with Plane Tip Results: Part 2 - Aerodynamic Loss,” Experiments in Fluids, Vol. 49, No. 3, pp. 713~723.

Li, W., Jiang, H., Zhang, Q. and Lee, S. W., 2014, “Squealer Tip Leakage Flow Characteristics in Transonic Condition,” Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 136, No. 4, pp. 042601-1~042601-7.

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