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날개-평판 접합부에서의 날개 앞전 형상 최적화를 통한 유동특성 향상
조종재(Jongjae Cho),김귀순(Kuisoon Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
본 논문에서는 2차유동손실을 일으키는 주요 요인 중의 하나인 말굽와류의 강도를 감쇄시키기 위해 일반적인 날개 앞전의 형상을 결정하는 변수를 정하고 이를 최적화 하였다. 근사최적설계 기법을 이용 최적화를 수행하였다. 유동해석과 최적화 프로그램으로는 FLUENT<SUP>TM</SUP>과 iSIGHT<SUP>TM</SUP>를 이용하였다. 최적화 수행결과, 기준 모델의 경우보다 전압력 계수가 약 9.79% 감소하였다. The present study deals with the leading edge shape on a wing-body junction to decrease a horseshoe vortex, one of the main factors to generate the secondary flow losses. The shape of leading-edge is optimized with design variables form the leading-edge shape. Approximate optimization design method is used for the optimization. The study is investigated using FLUENT<SUP>TM</SUP> and iSIGHT<SUP>TM</SUP>. As the result, total pressure coefficient of the optimized design case was decreased about 9.79% compare to the baseline case.
속도 복합형 초음속 충동형 터빈의 로터 블레이드 오버랩이 성능특성에 미치는 영향
조종재(Jongjae Cho),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 연구에서는 속도 복합형 초음속 충동형 터빈의 동익 오버랩에 대해 전산해석을 수행하고, 그 성능특성을 분석하였다. 전산해석 결과를 통해 익근보다는 익단에 오버랩을 적용한 경우가 터빈의 성능을 향상시키는데 더 효과적이며, 익근과 익단 모두 오버랩을 적용한 경우가 터빈의 성능 향상 가장 큰 것으로 나타났다. 하지만 2단 동익 오버랩의 경우, 전체 터빈에서 2단이 발생시키는 출력이 약 22~23%에 지나지 않으므로 2단 동익 오버랩에 의한 터빈 성능 향상은 크지 않은 것으로 파악되었다. Present study was conducted numerical analysis for velocity compound supersonic impulse turbine with the rotor overlaps, and the performance characteristics were analyzed through the numerical results. Tip overlap was more effective than hub overlap through the analysis. a case, overlap applied the hub and tip of the rotor, has the largest improvement for the turbine performance in parametric study cases. In case of overlap for the 2nd stage rotor, however, improvement of the turbine performance was not visibly large. Because, power generated in the 2nd stage was 22~23% of whole generated turbine power.
원심압축기 쉬라우드 임펠러 형상에 따른 성능특성 파악을 위한 유동해석
조종재(Jongjae Cho),조연화(YeonHwa Cho),이승훈(SeungHoon Lee),신봉근(Bong Gun Shin),임강수(KangSoo Im),류시양(Shiyang Ryu) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
원심압축기 운전 중에 발생하는 고주기 피로균열이나 공진 등은 임펠러 파손의 주된 원인이다. 이러한 파손을 회피하기 위해 공진영역 운전에서도 견딜 수 있는 충분한 강도의 임펠러를 설계하거나 공진이 발생하지 않도록 임펠러를 튜닝 한다. 하지만 이러한 방법을 통해 임펠러 파손은 회피할 수 있으나, 임펠러 내부 유동 및 성능특성 변화를 야기하게 된다. 따라서 임펠러 파손을 방지하고, 원심압축기의 성능지표를 만족하기 위해서는 유동 및 성능특성 변화에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 임펠러 두께를 증가시킨 모델과 임펠러 유로 출구부 쉬라우드면을 튜닝한 모델(스켈럽)에 대한 유동 및 성능특성을 파악하기 위해 전산해석을 수행하였으며, 도출된 결과를 바탕으로 각각의 유동 및 성능특성을 비교·분석하였다. The high-cycle fatigue cracking and resonance generated during an operation of a centrifugal are a main cause of impller damage. In order to prevent the damage, an engineer designs or modifies the impeller having sufficient strength to withstand the operating condition. The avoidance design will cause the change of flow condition within the impeller internal cannel and that of performance characteristics. Not only to prevent this damage but to satisfy the compressor perforamnce, the study on the flow and performanace characterisitcs for avoidance design is required. In this study, we performed a computational analysis to identify the flow and performance characteristics for the impeller shape by apply scallop and by increasing thickness of blade. Based on these results, flow and performance characteristics was analyzed.