상대습도 변화에 따른 압축기 캐스케이드 공력특성 변화

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Due to the low composition of water vapor in the air, it has been neglected in the research field of compressor aerodynamic. But due to the rapid expansion in transonic flow field, water vapor cross the saturation line and it is supercooled. In this process, condensation occur and latent heat released from the condensation affects flow field. This study is conducted to investigate the condensation effects on compressor aerodynamic characteristics. To simulate condensation phenomenon, Classical Nucleation Theory is adopted to commercial program, ANSYS FLUENT. The results show condensation occurs under the relative humidity 70%. Due to the latent heat release from condensation process, shock location is shifted about 0.05c to upstream and blade loading is decreased. Also, it shows deviation is decreased about 0.3°.

국문 초록 (Abstract)

공기 중에 수증기가 차지하는 비율은 약 1 ~ 3% 정도로, 그 양이 미미하기 때문에 그동안의 압축기의 공력 관련 연구에서는 그 영향을 무시하였다. 하지만 천음속 유동 하에서의 빠른 팽창은 공기 중의 수증기로 하여금 상변화를 야기하는데, 이때 방출되는 잠열은 주위 유동으로 전달되어 유동장을 변화시킨다. 본 연구는 이러한 응축현상이 압축기의 공력특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행되었다. 습공기의 응축현상을 모사하기위하여 고전응축이론을 상용프로그램인 ANSYS FLUENT에 적용하여 수행하였다. 그 결과, 정체상태의 상대습도 70%일 때 응축현상이 확인되었고, 이로 인한 캐스케이드의 압력장 변화, 충격파 위치 변화, 및 출구 유동 편차각의 변화를 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 지배방정식 및 수치해석 방법
• 3. 유동해석 결과
• 4. 결론
• 참고문헌