Polynomial 다항식을 이용한 가스터빈 구성품 선도의 새로운 Scaling 방법

Abstract

가스터빈 엔진의 실험 데이터나 엔진 제작자로부터 얻어진 일부 성능 데이터를 이용하여 구성품 성능도(component characteristic)를 축척(scaling)하는 새로운 방법을 제안하였다. 성능해석의 오차를 최소화하기 위하여 엔진 제작사에서 제공한 몇개의 작동점들에 일치하는 일련의 구성품 선도들을 구하고 polynomial 다항식을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였으며, 이때 얻어진 성능선도를 이용하여 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 해석 결과 기존의 축척 방법으로 얻어진 성능선도를 이용한 경우 설계점에서는 실제 엔진 성능과 잘 맞았으나 탈설계점에서는 최대 12%까지 오차율을 보였다. 그러나 새로운 축척방법에 의해 얻어진 성능선도를 이용한 경우에는 모든 운용 영역에서 6% 이내의 오차율을 보였다. A new scaling method for the prediction of gas turbine components characteristics using experimental data or partially given data from engine manufacturers has been proposed. In order to minimize the analyzed performance error in the this study, firstly component maps were constructed by identifying performance data given by engine manufacturers at some operating conditions, then the simulated performance using the identified maps was compared with the performance result using the currently used traditional scaling method. In comparison, the performance result by the currently used traditional scaling method was well agreed with the real engine performance at on-design point but it had maximum 12% error at off-design points within the flight envelope of a study turboprop engine. However because the analysed performance by the newly proposed scaling method had maximum 6% reasonable error even within all flight envelope.