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문제 정의
- 이러한 이유로 후발 진입국이 기술을 내재화하기가 가장 어려운 단계 중의 하나로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 가스터빈 기본 설계 관련 공개된 국내외 기술 자료를 취합하고, 기초 모델링 및 형상 설계를 위한 설계 데이터베이스를 구축하여 연소기 기본 설계 프로그램을 개발하는 것을 목표로 한다. 현재의 논문에서는 그 첫 단계로서, 연소기 개발을 위한 기본 설계 과정에 대하여 이해하고, 연소기 형상 및 크기 결정을 위한 방법들을 조사하고, 기초 결과를 비교 분석하고자 한다.
- 본 연구에서는 항공용 가스터빈 엔진의 연소기 설계를 위한 개발 순서 및 기본 설계에 대한 개념과 기초 절차가 소개되었다. 또한 기본 프로그램 개발을 위한 프로젝트의 첫걸음으로 연소기 설계시 가장 먼저 요구되는 기준 면적과 기준 속도를 정의하는 다양한 방법에 대하여 고찰하였고, 이러한 고찰 결과에 대한 데이터베이스화를 통하여 샘플 엔진에 대한 임의의 연소기 입출구 가정으로부터, 각 접근 방법을 사용 시에 기초 연소기 사이징 결과를 비교하였다.
- 본 연구에서는 가스터빈 기본 설계 관련 공개된 국내외 기술 자료를 취합하고, 기초 모델링 및 형상 설계를 위한 설계 데이터베이스를 구축하여 연소기 기본 설계 프로그램을 개발하는 것을 목표로 한다. 현재의 논문에서는 그 첫 단계로서, 연소기 개발을 위한 기본 설계 과정에 대하여 이해하고, 연소기 형상 및 크기 결정을 위한 방법들을 조사하고, 기초 결과를 비교 분석하고자 한다.
가설 설정
- 와 P의 값이 결정되고, 초기 설계 단계에서 연소기 안정화 선도로부터 목표 CLP를 정하게 되면 Eq. (1)로부터 연소실의 초기 체적값이 결정되고, 연소가 완전히 마무리 될 수 있는 연소기 길이(Lcomb)를 가정한 후, 연소실의 평균 단면적(Aaue )을 얻을 수 있게 된다. 이로부터 혼합기의 연소실 내 체류 시간은 다음과 같이 구하여 진다.
- Table 4에서의 데이터로부터 계산된 엔진의 기준 면적(reference area)과 기준 속도(reference velocity)를 비교하면 Table 5와 같다. Lefebvre와 Sarabanamuttoo 방법에서는 대상 엔진의 형상인 환형(annular) 연소기의 값을 적용하였고, 속도 가정법에서의 대상 엔진의 비출력을 주요 설계 목표로 가정하여 Table 3에서 제시된 속도 범위에서 높은 속도값인 Vd = 11 m/s, VA= 55 m/s의 값을 사용하였다.
- 각 연소기 크기 결정 방법에 따른 기준 면적과 기준 속도를 비교하였다. 이를 위하여 가상의 터보제트 환형 연소기에 대한 임의의 입출구 조건을 가정하였고, Table 4와 같다.
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