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과급기·소형 가스터빈용 원심압축기에서의 임펠러 내부유동 계측기술

전문가 제언: ○ 여기서는 LⅡFV, 또는 LDV의 원리에 의한 레이저 유속기술을 이용하여 복잡한 구조의 과급기 또는 원심압축기의 임펠러 내부유동을 계측한 사례가 소개되었다.

○ 필자의 견해에 따르면, 앞으로 이러한 계측 기술은 CFD에 의한 해석 결과를 검증하는 데 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 해석과 계측의 궁극적인 목적은 설계 수행이나 설계의 개선이므로, 이러한 설계의 응용 사례도 제시된다면 더 큰 도움이 될 수 있을 것이다.

○ 과급기나 압축기 설계에서 가장 중요한 것은 압축효율의 향상일 것이다. 이러한 설계변수인 압축효율에 영향을 미치는 주요 인자로는 (1) 임펠러 블레이드의 입구각과 출구각에 의한 전향각의 최적화, (2) 임펠러 내 유체유동에서의 내부 누설의 최소화, (3) 유체유동에서의 박리 등에 의한 손실의 최소화, (4) 충격파에 의한 손실의 최소화 등이 있을 수 있다. 이러한 다양한 설계 최적화 수행에 바로 여기서 소개된 임펠러 내 유체유동의 계측 기술이 기여할 수 있을 것이다.

○ 여기서는 임펠러 내 유체유동 계측에서 LⅡFV와 LDV 기법만을 예시하고 있다.

○ 그러나 최근에 영상처리와 가시화 기술의 발달과 더불어 LIF(Laser Induced Fluorescence), PIV(Particle Image Velocimetry), PTV(Particle Tracking Velocimetry) 등의 다차원 계측기법이 개발되고 있다. 3-D PTV에 의한 3차원 유동 계측도 실현되고 있다. 앞으로 이러한 다차원 계측기술을 응용하여, 과급기 또는 원심압축기의 임펠러 내부유동의 계측사례도 소개되기를 희망해 본다.

저자: Hirotaka Higashimori
자료유형: 학술정보