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막냉각에 관한 많은 연구들은 주유동과 이차유로가 평행한 형태로 연구가 이루어졌다. 하지만 실제 터빈 블레이드에서 이차유로의 방향은 일반적으로 주유동의 방향에 수직한 형태이다. 그래서 본 연구에서는 이차유동의 방향이 이중분사 막냉각의 효율에 미치는 영향을 수치해석을 통해 알아보고자 한다. 분사율은 1, 2이고 횡방향 분사각은 22.5°이다. 분사율이 1일 때 평행 형상에서는 안티키드니 와류가 잘 형성되어 막냉각 효율이 수직 형상의 경우보다 더 높다. 반면에 분사율이 2일 때 수직 형상의 막냉각 효율은 평행 형상보다 향상되었다. 많은 유량의 제트가 서로 반대 방향으로 분사되기 때문에 두 형상 모두 막냉각 효율이 높게 나타난다. 하지만 안티키드니 와류의 영향은 다른 분사율보다 상대적으로 작다.
Several studies of film cooling were accomplished with a secondary flow channel parallel to the main flow. In real turbine blades, however, the direction of the secondary flow channel is generally normal to the main flow. Thus, this study performs a numerical analysis to investigate the effects of the direction of secondary flow on the effectiveness of double-jet film cooling. The blowing ratio is 1 and 2, and the lateral injection angle is 22.5° The parallel channel case creates a well-developed anti-kidney vortex with a blowing ratio of 1, and the laterally averaged film cooling effectiveness of the parallel channel is enhanced compared to the normal channel. The normal channel shows higher performance with a blowing ratio of 2. Both cases show high film cooling effectiveness. These phenomena can be attributed to a high blowing ratio and flow rate rather than an anti-kidney vortex.
Several studies of film cooling were accomplished with a secondary flow channel parallel to the main flow. In real turbine blades, however, the direction of the secondary flow channel is generally normal to the main flow. Thus, this study performs a numerical analysis to investigate the effects of the direction of secondary flow on the effectiveness of double-jet film cooling. The blowing ratio is 1 and 2, and the lateral injection angle is 22.5° The parallel channel case creates a well-developed anti-kidney vortex with a blowing ratio of 1, and the laterally averaged film cooling effectiveness of the parallel channel is enhanced compared to the normal channel. The normal channel shows higher performance with a blowing ratio of 2. Both cases show high film cooling effectiveness. These phenomena can be attributed to a high blowing ratio and flow rate rather than an anti-kidney vortex.
권호기사
| 기사명 | 저자명 | 페이지 | 원문 | 목차 |
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| 증발하는 물방울의 계면활성제에 의한 열모세관 유동 억제 | 임희창, 윤성찬, 김태권, 강관형, 임근배 | pp.695-701 |
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| 실증 실험을 통한 하이브리드 제습냉방 시스템의 성능 분석 | 강병하, 안준, 윤창호 | pp.621-627 |
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| 정방형관 내에서 자성유체의 자연대류현상에 대한 수치적 연구 | 서이수, 서재형, 이무연 | pp.637-646 |
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| 리튬 이차전지의 양극 내부 이온 확산 및 상변화 특성 연구 | 김동철, 김수일 | pp.665-667 |
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| 2중 유로형 전단 동축 분사기의 기체 분사율에 따른 유동 및 입도분포 | 구자예, 이인철, 김도헌 | pp.675-682 |
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| 최소침습술을 위한 고관절 메커니컬 스템의 개발 | 전인수, 이성현, 배지용 | pp.703-708 |
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| 이차유동의 방향이 막냉각 효율에 미치는 영향 | 조형희, 박세진, 최석민, 손호성, 정희윤 | pp.655-663 |
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| 베르누이 부상유동의 이론해석 및 수치해석 연구 | 김희동, 남종순, 김규완, 김진현 | pp.629-636 |
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| 나노유체 액적의 증발에 관한 실험적 연구 | 김영찬 | pp.647-653 |
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| 3차원 하이드로젤 지지체 제작을 위한 고분자 몰드의 가공 특성에 대한 실험적 연구 | 정하승, 이필호, 이상원, 김대훈, 김시현, 성종환 | pp.669-674 |
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| 전산유체해석을 이용한 Fan Filter Unit(FFU)의 가이드 베인 형상설계 | 안준, 장준환, 명현국 | pp.709-716 |
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| 혼성 격자볼츠만 방법을 이용한 공동 형상 내부에서의 혼합 특성에 관한 수치적 연구 | 윤준용, 신명섭, 전석윤 | pp.683-693 |
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참고문헌 (10건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
| 번호 | 참고문헌 | 국회도서관 소장유무 |
|---|---|---|
| 1 | A Detailed Analysis of Film-Cooling Physics: Part I—Streamwise Injection With Cylindrical Holes  |
미소장 |
| 2 | Rhee, D. H., Kim, B. K. and Cho, H. H., 1998, "Characteristics of Heat/Mass Transfer and Film Cooling Effectiveness Around a Single Film Cooling Hole with Compound Injection Angles," Trans. Soc. Mech. Eng. B, Vol. 22, No. 10, pp. 1433~1444. | 미소장 |
| 3 | Discrete-Jet Film Cooling: A Comparison of Computational Results With Experiments |
미소장 |
| 4 | Assessment of Various Film-Cooling Configurations Including Shaped and Compound Angle Holes Based on Large-Scale Experiments |
미소장 |
| 5 | Enhancement of Film Cooling Performance Using a Shaped Film Cooling Hole with Compound Angle Injection |
미소장 |
| 6 | Kusterer, K., Elyas, A., Bohn, D., Sugimoto, T. and Tanaka, R., 2008, "Double-Jet Film-Cooling for Highly Efficient Film-Cooling with Low Blowing Ratios," Proceedings of ASME Turbo Expo 2008: Power for Land, Sea and Air, Berlin, Germany. | 미소장 |
| 7 | Han, C., Ren, J. and Jiang, H., 2012, "Multi-Parameter Influence on Combined-Hole Film Cooling System," International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 55, pp. 4232~4240. | 미소장 |
| 8 | Film cooling from two rows of holes with opposite orientation angles: injectant behavior and adiabatic film cooling effectiveness |
미소장 |
| 9 | Oguntade, H. I., Andrews, G. E., Burns, A., Ingham, D., and Pourkashanian, M., 2010, "CFD Predictions of Single Row Film Cooling with Inclined Holes: Influence of Hole Outlet Geometry," Proceedings of ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air, Glasgow, UK. | 미소장 |
| 10 | Discharge Coefficient Measurements of Film-Cooling Holes With Expanded Exits |
미소장 |
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