부분분사에 의한 터빈익형에서의 작동력 변화에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

직선형 캐스케이드 장치에서 부분분사를 받는 터빈의 작동력을 분석하기 위하여 실험 연구를 수행하였으며, 익형은 축류형으로 코드가 200㎜이다. 분사노즐은 사각형 노즐로서 200㎜ x 200㎜ 이며, 실험은 코드기준으로 레이놀드수 3x10?에서 수행되었다. 익형을 회전방향으로 이동하면서 정상상태일 때 각각의 위치에 대해 익형에 형성되는 회전방향의 힘과 축방향의 힘을 측정하였다. 탈설계 성능을 측정하기 위하여 노즐의 설치각을 58°, 65°와 72°로 변경하면서, 노즐의 설치각 변화에 대한 익형의 작동력 특성을 파악하였다. 또한 현절비를 1.25, 1.38, 1.67로 변경하면서 현절비 변화에 의한 익형의 작동력 변화를 측정하였다. 실험의 결과에서 최대 회전력의 크기는 현절비의 감소에 따라 증가하였으며, 노즐의 설치각의 감소할 될 때 회전력은 증가하였다. 축방향의 힘은 노즐 설치각이 감소하면 증가하였으며, 큰 노즐 설치각에서는 분사영역에서 역축방향의 힘이 측정되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

An experimental study has been conducted to analyze the operating forces on a partially admitted turbine blade using a linear cascade apparatus. Axial-type blades were used and the blade chord was 200㎜. The rectangular nozzle was applied and its size was 200㎜ x 200㎜. The experiment was done at 3x10? of Reynolds number based on the chord. The rotational force and axial force on the blade were measured at steady state by moving the blade to the rotational direction. The operating forces were measured at three different nozzle install angles of 58°, 65° and 72° for off-design performance test. In addition, three different solidities of 1.25, 1.38 and 1.67 were applied. From the results, the maximum rotational force was increased when the solidity was decreased and the nozzle install angle was decreased. The axial force was increased by decreasing the nozzle install angle. The reverse axial force was obtained in the partially admitted region when the nozzle install angle was increased to 72°.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 실험장치
• Ⅲ. 결과 및 토의
• Ⅳ. 결론
• 후기
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 조종현, "부분분사에서 작동하는 소형 사류형 터빈에서의 성능특성에 관한 연구" 한국항공우주학회 37 (37): 889-898, 2009

2 조종현, "다단 마이크로터빈에서 단수 변화에 따른 터빈의 성능에 관한 실험적연구" 한국항공우주학회 33 (33): 76-82, 2005

3 Doyle, D. C, "Theories for Predicting Partial Admission Losses in Turbi" 489-490, 1962

4 Verneau, A, "Supersonic Turbines for Organic Fluid Rankine Cycles from 3kW to 1300kW"

5 Yahya, S. M, "Some Tests on Partial Admission Turbine Cascades" 11 : 853-866, 1969

6 Sutton, R. F, "Small Two-Stage Partial Admission Turbine" 1 : 55-62, 1985

7 Cho. S. Y, "Performance Prediction on a Partially Admitted Small Axial-Type Turbine" 49 (49): 1290-1297, 2006

8 Korematsu, K, "Performance Estimate of Partial Admission Turbines"

9 Skopek, J, "Partial Steam Admission in an Axial Turbine Stage" 681-691, 1999

10 Yahya, S. M, "Partial Admission Turbines and Their Problems" 9 : 263-273, 1970

11 Yahya, S. M, "Partial Admission Losses in an Axial Flow Reaction Turbine" 55 : 60-63, 1974

12 Boulbin, F, "Non-steady Flow in the Partial Admission" 1109 : 395-401, 1994

13 Bohn, D, "Influence of the Cross-Over Channel Geometry on the Flow Equalization in Partial-Admission Turbines" 2 : 49-54, 1998

14 Musatkin, N. F, "Influence of Upper and Lower Overlap on Efficiency of Partial-Admission Axial Air Microturbine" 22 : 95-97, 1979

15 Robert, C. K, "Effects of Partial Admission on Performance of a Gas Turbine"

16 Rockwell International, "Design and Experimental Performance of a Two Stage Partial Admission Turbine Task B.1/B.4"

17 He, L, "Computation of Unsteady Flow Through Steam Turbine Blade Row at Partial Admission" 211 Part A : 197-205, 1997