유선곡률법에 의한 7MW급 증기터빈의 탈설계 성능해석

Abstract

증기터빈은 발전분야, 수송분야 등 다양한 용도로 19세기 부터 활용된 장치이다. 하지만 업체간 기술에 있어서는 배타적인 관계를 유지한 관계로 성능해석에 대한 자료는 상당히 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 증기터빈의 성능해석에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 유선곡률법에 의한 성능해석기법을 개발하고, 이를 기존의 증기터빈에 적용하여 성능해석의 결과를 비교하여 상당히 일치하는 결과를 얻었다. 아울러 기존에 설계되어 있는 출력이 6.7MW인 10단 터빈에 대하여 탈설계성능해석을 수행하였으며, 비교가능한 설계점에서의 결과는 일치하는 결과를 얻었다. 탈설계 성능의 결과로 입구온도의 변화에 출력이 가장 민감하게 변동하며 10%의 온도감소에 대하여 13%의 출력감소가 발생되었다. 아울러 터빈은 높은 출력을 얻기 위하여 고압의 몇몇 단을 제외하고 습증기의 영역에서 운전되었다.