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고압터빈 노즐의 내부 유로 냉각 최적화 형상에 대한 복합열전달 해석Conjugate Heat Transfer Analysis of High Pressure Turbine Nozzle with Optimized Internal Cooling Passage
- Other Titles
- Conjugate Heat Transfer Analysis of High Pressure Turbine Nozzle with Optimized Internal Cooling Passage
- Issue Date
- Dec-2014
- Publisher
- 한국추진공학회
- Keywords
- Gas turbine(가스터빈); High pressure turbine(고압터빈); Internal cooling passage(내부 냉각유로); Optimization(최적화); Conjugate heat transfer(복합열전달)
- Citation
- 한국추진공학회 2014년도 추계학술대회 논문초록집, pp 292 - 293
- Pages
- 2
- Indexed
- OTHER
- Journal Title
- 한국추진공학회 2014년도 추계학술대회 논문초록집
- Start Page
- 292
- End Page
- 293
- ISSN
- 2234-4748
- Abstract
- 가스터빈 시스템에서 고압터빈 노즐의 냉각성능을 향상시키기 위해 도출한 최적화 형상에 대하여 복합열전달 전산해석을 수행하였다. 연구에서 사용한 고압터빈 노즐의 기본 형상에는 냉각을 위하여 페데스탈(pedestal)과 난류촉진제(rib turbulator)가 적용되어 있다. 냉각 성능 최적화를 위해 페데스탈의 간격과 크기를 최적화하였고, 난류촉진제의 각도와 높이를 최적화하였다. 페데스탈과 난류촉진제를 최적화한 형상과 기본 모델의 냉각 성능 차이를 복합열전달 해석을 이용해 확인하였다. ANSYS CFX Ver. 14.5를 이용하여 복합열전달 해석을 하였고, k-ω SST 난류모델을 사용하였다. 유동 해석을 위하여 보정된 이상기체를 사용하였고, 유동 영역의 격자수는 1,355 만 개다. 노즐 베인의 소재는 CMSX-4이고, 베인의 격자수는 870 만 개다. 본 연구를 통하여 최적화된 고압터빈 냉각 노즐 베인 전체의 냉각 성능이 기본 형상에 비해 향상되었음을 확인하였다.
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