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김영진,손창민,Kim, Youngjin,Son, Changmin 한국군사과학기술학회 2016 한국군사과학기술학회지 Vol.19 No.1
Modern aircraft is facing the increase of power demands and thermal challenges. In accordance with the application of more electric technology and advanced mission requirement, aircraft system requires increase of power generation and it cause increase of internal heat generation. Simultaneously, restrictions have significantly been imposed to the thermal management system. Modern aircraft must maintain low radar observability and infra-red signature. In addition, new composite aircraft skins have reduced the amount of heat that can be rejected to the environment. The combination of these characteristics has increased the challenges faced by thermal management. In order to mitigate the thermal challenges, the concept of system level thermal management should be applied and new modeling and simulation tools need to be developed. To develop and utilize system level thermal management technology, three key points are considered. Firstly, the performance changes of subsystems and components must be assessed at an integrated thermal system. It is because that each subsystem and component interacts with other subsystems or components and it can directly effects on overall system performance. Secondly, system level thermal management requirements and solutions must be evaluated early in conceptual design process as vehicle and propulsion system configuration decisions are being made. Finally, new component level thermal management technologies must focus on reducing heat generation and increasing the availability of heat sinks.
터빈 블레이드 Serpentine 냉각유로 열전달 성능해석 및 시험
정희섭(Huiseop Jeong),손창민(Changmin Son),서도영(Doyoung Seo),이동호(Dong-Ho Rhee),강영석(Young-Seok Kang),차봉준(Bounjun Cha) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
고압 터빈의 효율과 출력의 향상을 위해 터빈 입구온도는 지속적으로 증가하는 추세이다. 이에 맞추어 터빈 베인/블레이드의 냉각성능 향상을 위한 연구가 진행 되고 있으며, 실제 형상에 대한 열전달 특성자료가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 설계된 고압터빈 블레이드 내부 냉각계통의 타당성 검증을 위해 실제형상 상사모델에 대하여 열전달 시험을 수행하고 전산해석과 비교하였다. 시험을 위하여 과도열전달 시험 기법을 적용하였으며, 표면 열전달 측정을 위하여 Thermochromic Liquid Crystal(TLC)이 사용되었다. 시험부는 상세한 열전달 측정을 위해 20배 상사하여 제작하였으며, 냉각유로에 부착된 45° 요철은 구리로 제작하여 구현하였다. 또한, 압력면의 막냉각 홀, 팁의 더스트 홀, 후연별로 토출되는 유량을 각각 제어하여 작동조건을 모사하였다. ReDh_in≈20,000 ~ 90,000 범위에서 시험을 수행하였고, 요철의 유무에 따른 열전달 특성을 비교하였다. 더불어, 시험모델에 대한 전산해석과 시험결과와 비교하였다. 실제형상 상사모델에 대한 냉각 성능평가를 수행함으로써, 기존의 단순화형상을 이용한 연구결과들로부터 파악하기 힘들었던 냉각유로 내의 유동 및 열전달 특성을 확인할 수 있었다.