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문제 정의
- 본 논문에서는 동익의 설치각이 변하는 냉각탑용축류홴의 성능 특성을 해석하고 스윕 형상이 홴 성능에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 성능 해석은 점 성유동 해석 법을 사용하였으며 유동 해석 결과로부터 설치각 변화에 따른 전압상승, 효율 등의성능변수를 구하였다.
- 본 연구에서는 3차원 점성유동 해석과 Ffowcs Williams-Hawkings의 해를 이용하여 스윕을 가진냉각탑용 대형 축류홴의 성능 변수 들을 해석하였다. 일정한 유량조건에서 스윕각과 설치각을 변화시키면서 성능 변수 들을 계산하였으며 다음과 같은결론을 얻을 수 있었다.
- 본 연구에서는 에너지 전달과 관련된 축류홴의성능 변수 들을 해석하기 위하여 축류홴 주위의 정상 비압축성 난류유동을 k-E 난류모델을 사용하여수치해석 하였다. 지배방정식을 유한체적 법 하이브리드 수치기법8), SIMPLE 기법8)등을 사용하여 대수방정식으로 변환한 후에 본인 등9)이 자체 개발한코드를 사용하여 계산하였다.
가설 설정
- 나타낸다. 경계층의 배제두께는 날개를평판으로 가정하고 날개의 코드길이 I, 레이놀즈수#을 사용하여 # =(0.37Z7m)/8로 구하였다. 또한 G는 Wright가 제시한 홴 소음에 대한 실험식을 이용하여 보정하였으며 # =#로 하였다.
- 시간평균 성분은 점성유동 해석으로부터 구한 결과를 사용하였다. 변동성분은 소음원에 의해서 시간에 따라 변동하는 성분으로 날개 끝단에서 발생하는 끝단소음 만을 고려하였으며 Lawson의 모델을 사용하여 다음과 같이 가정하였다.
- 4에서 X 방향은 축방향으로 공기의 유동 방향이며, 날개의 회전 방향은 Y 방향에서 Z 방향으로향하는 방향이다. 입구 경계조건은 균일 유동을 가정하였고, 출구면에서는 Neumann 조건을 사용하였다. 또한 케이싱, 날개 등의 벽면에서는 벽법칙을적용하였으며 주기 경계면에서는 주기 경계조건을사용하였다.
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