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가스터빈 팬 케이싱 밀봉구조

전문가 제언: ○ 이 특허는 가스 터빈 엔진의 팬 케이싱에 관한 것으로 팬 케이스의 루브 간극을 개선함으로써 팬의 밀봉 능력을 높이고 효율을 증진시키는 구조를 제시한 것이다.

○ 가스터빈에서 서지나 실속 현상은 소정의 엔진 동작 상태에서 발생되는 모든 유형의 축 방향 흐름 팬 및 압축기의 특성으로, 그것이 발생하지 않는다면 엔진의 성능뿐 아니라 엔진자체에도 해를 끼칠 수 있을 것이다. 가스터빈 엔진 설계자는 서지나 실속을 개선시키는 단계의 전반에 걸쳐서 엔진의 안전 작동과 성능간의 절충이 최대화되도록 회전기계의 서지 특성에 최대한 주의를 기울여야 한다. 실속 마진(stall margin)을 향상시키는 방법에 많은 연구가 진행되고 있다.

○ 본 발명은 팬 로터의 케이스에 인접해 있는 루브의 간격을 조정하여 상대적으로 운동량이 작은 로터 내 흐름을 제거한 다음, 그 흐름 제거부로부터 주 스트림의 상류로 되돌아 재도입하되, 제거되는 흐름양이 팬 내의 주 흐름양의 8%를 초과하지 않도록 하는 것이다.

○ 복합 물질로 제조된 팬 케이스에 대해, 봉쇄 링은 액체 질소에 의해 냉각되어 그 외경과 봉쇄 링 간극을 발생시키고 대기 온도까지 데워질 수 있으며 직경이 증가되고 봉쇄 링 노치안의 둘레에 설치된다. 큰 외경으로 복귀하고자 하지만 봉쇄 링 노치의 보다 작은 내경으로 인해 방사상 둘레 압축력이 인가됨으로써 억지 끼워 맞춤이 생성되며, 둘레 인장력이 팬 케이스에 인가된다.

○ 절대 프레임 내에서 매우 높은 와류 성분을 갖는 상대 운동량이 낮은 로터 내 흐름을 주 흐름 통로로부터 분리시킨 다음, 그 흐름에서 상기 소용돌이 성분을 제거라기보다는 역전시킨 채 고속으로 흐름통로로 재도입시키기 위한 개량된 케이스 장치를 제공하는 것이다. 케이싱의 형상과 반경 프로필을 최소화하는 것이 필요 두께와 전체 크기(제조 및 운송 등을 위해)를 감소시키기 위한 최적의 디자인 요소이다. 주요권리는 간극조정과 디자인에 있으므로 회피기술이다.

저자: GENERAL ELECTRIC COMPANY
자료유형: 특허정보