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가스터빈 블레이드 전연부 필렛 적용에 따른 유동 및 열전달 특성 분석
저자
최석민(Seok Min Choi) ; 박희승(Hee Seung Park) ; 방민호(Minho Bang) ; 조형희(Hyung Hee Cho) 연구자관계분석
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학술지명
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2021
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Korean
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KCI등재,SCOPUS,ESCI
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학술저널
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1-9(9쪽)
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가스터빈 블레이드 전연부에서는 말발굽 와류의 발생으로 인해 바닥면의 열전달 분포가 크게 나타난다. 이에 본 연구에서는 블레이드 전연부의 필렛 형상 적용을 통해 말발굽 와류의 발생을 억제하고 바닥면의 열전달 분포를 감소시키는 연구를 수행하였다. 레이놀즈 수 100,000 유동 조건에서 연구를 수행하였으며, ANSYS CFX(Ver.15)를 이용하여 해석을 수행하였다. 블레이드에 필렛이 없는 형상(base case)과 필렛이 적용된 형상(concave fillet, line fillet, convex fillet)을 각각 비교하였다. 전연부에 필렛이 적용된 경우 말발굽 와류의 발생이 억제되어 압력손실계수가 줄어드는 경향을 보이는 것을 확인하였다. 또한 전연부와 바닥면의 열전달 분포도 감소하는 것을 확인하였다. 특히 볼록한 필렛 형상의 경우 기존 형상에 비해 바닥면의 열전달이 7.6% 가량 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 향후 블레이드에 적합한 전연부 필렛 형상을 설계하면 압력손실계수와 바닥면의 열전달을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
더보기High heat transfer distribution exists on the leading edge of a turbine blade, owing to the occurrence of horseshoe vortex. Therefore, the effect of a leading-edge fillet was analyzed to reduce the occurrence of horseshoe vortex and minimize heat transfer distributions on the endwall. Numerical simulations were conducted for a Reynolds number of 100,000 using ANSYS CFX (Ver.15). A base case without a fillet and three cases with a fillet each (concave, line, and convex) were compared. The fillet cases had a lower total pressure loss coefficient than that of the base case because of the reduced horseshoe vortex. Furthermore, the fillet cases showed a reduced heat transfer distribution on the leading edge and endwall of the turbine blade. Specifically, the concave fillet case showed a 7.6% lower heat transfer distribution on the endwall than the base case. Therefore, the installation of a leading-edge fillet on the turbine blade is useful for reducing the total pressure loss and heat transfer distribution of the blade.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.23 | 0.23 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.22 | 0.19 | 0.552 | 0.03 |
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