가변노즐 벽면간극이 구심터빈 성능에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

구심터빈은 항공용 엔진 외에도 자동차용 터보차져 및 발전용 장치 등으로 다양하게 사용되고 있다. 운전조건에 따라서 터빈이 항상 일정한 질량유량에서 작동 할 수 없는 경우에 가변노즐을 사용하여 효율이 향상되도록 조정하여 사용된다. 하지만 노즐을 가변으로 작동하기 위하여서는 노즐과 벽면간에 간극이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 벽면간극이 있는 경우에 터빈에서의 성능변화에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 수치해석적인 방법과 손실모델을 사용하여 성능예측을 하는 방법을 사용하였다. 각각의 방법은 기존의 실험결과와 비교 검정을 수행하였다. 두 결과의 비교에서 상당히 일치하는 결과를 얻었으며, 벽면간극이 1% 증가할 때 마다 터빈에서의 전효율의 감소는 1.6%씩 증대됨을 알 수 있었다.