고속 회전 터빈 테스트에 의한 냉각 터빈 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 평가

Tanimitsu Gengyo, Hamabe Masaaki, Tanaka Nozomi, Sato Hiroki

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Tanimitsu Gengyo, 기술 개발 센터, 항공, 공간 및 방어 시스템 비즈니스 영역의 초등 기술 부서 그룹 책임자
Hamabe Masaaki, 기술 개발 센터, 항공, 우주 및 방어 시스템 비즈니스 영역의 초등 기술 부서 책임자
Nozomi Tanaka, 초등학교 기술 부서, 기술 개발 센터, 항공, 공간 및 방어 시스템 비즈니스 영역의 수석 조사관
Sato Hiroki, 초등학교 기술 부서, 기술 개발 센터, 항공, 공간 및 방어 시스템 비즈니스 영역의 박사 박사 (엔지니어링)

상업용 항토토배팅사이트 추천 엔진의 미래에 적용되기 위해,이 회사는 일본 항공 우주 탐사 기관 (JAXA)과 공동 연구를 수행하여 고압 터빈 (냉각 터빈이라고 불리는)의 세계 최고 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 보여주고 있으며, 이는 날개 표면 냉각이 필요합니다. 냉각 터빈은 디스크 전후에 디스크 전후에 터빈 블레이드 냉각 토토배팅사이트 추천 및 퍼지 토토배팅사이트 추천가 주류 섹션에 혼합되는 복잡한 유동장을 가지고 있으며, 토토배팅사이트 추천 역학적 디자인과 마찬가지로 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 테스트 및 냉각 터빈의 측정은 다른 엔진 요소보다 더 어렵습니다. 이 기사에서는 최종 프로젝트 데모 테스트를 준비하기 위해 냉각 터빈 성능 측정 및 평가의 건전성을 확인하기 위해 고속 회전 터빈 테스트를 수행했으며 내용과 결과를 소개합니다.

블레이드 표면을 냉각 해야하는 고압 터빈 (냉각 터빈이라고 함)을 향후 상용 항토토배팅사이트 추천 엔진에 적용하는 것을 목표로하며, 우리는 JAXA와 함께 공동 연구 프로그램을 수행하여 세계에서 가장 높은 수준의 냉각 터빈 공중 역학적 성능을 보여줍니다. 터빈 블레이드 냉각 토토배팅사이트 추천와 주류 섹션의 디스크 믹스 전후의 퍼지 토토배팅사이트 추천가있는 냉각 된 터빈의 유량은 성능 테스트 및 측정과 비교하여 복잡하며 토토배팅사이트 추천 역학적 설계는 다른 엔진 구성 요소의 것보다 더 어렵습니다. 우리는 프로그램의 최종 데모 테스트에 대한 성능 측정 및 평가의 건전성을 확인하기 위해 고속 회전 터빈 테스트를 수행했습니다.

1. 소개

JAXA National Aerospace Exploration Agency (JAXA) "En-Core 엔진 기술 데모 프로젝트"의 기술적 문제 중 하나는 세계 최고 수준의 터빈 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 입증하는 것을 목표로합니다^{( 1 )}. 이 프로젝트는 경량의 고도로 내성 세라믹 매트릭스 복합재 (CMC)의 적용, 고급 냉각 구조를 통한 냉각 토토배팅사이트 추천의 감소 및 3 차원 토토배팅사이트 추천 역학 설계를 통한 압력 손실 감소를 통합하여 터빈 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 향상시키는 기술을 보여주고, 미래의 상업용 항토토배팅사이트 추천 엔진에 적용되는 것을 목표로합니다.

연소구 배출구의 주류 온도, 즉 터빈 입구의 주류 온도가 높을수록 사이클링 열 효율이 높을수록 고압 터빈 흡입구의 온도는 내열 금속 재료의 허용 온도보다 훨씬 높은 온도입니다. 따라서, 압축기로부터의 주류 토토배팅사이트 추천 블리드는 터빈 블레이드의 내부 통과를 통과하고, 터빈 블레이드의 표면에 설치된 필름 냉각 구멍에서 배출되어 블레이드 표면이 허용 가능한 온도 아래의 온도로 냉각 할 수있다. 목표는 터빈 블레이드에 CMC 재료를 적용하고 매우 효율적인 필름 구멍 모양을 채택하여 냉각 토토배팅사이트 추천의 흐름을 줄이고 주류 및 냉각 토토배팅사이트 추천 사이의 혼합 압력 손실을 감소시킴으로써 고온과 효율을 달성하는 것입니다.그림 1터보 팬 엔진으로그림 2냉각 터빈 블레이드의 필름 냉각의 개략도를 보여줍니다.

실제 엔진에 토토배팅사이트 추천 역학적 등가 조건을 생성하는 회전 터빈 요소 테스트 시설은 2019 년 Jaxa Chofu Aerospace Center에서 새로 설립되었습니다^{( 2 )}. 테스트 시설 기능 측면에서 세계적 수준의 회전 터빈 요소 테스트 시설입니다. 이 프로젝트에서는이 테스트 시설을 사용하여 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 향상에 기여하는 기술이 적용되었으며 냉각 터빈의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 테스트가 수행되었습니다. 터빈 블레이드의 냉각 토토배팅사이트 추천와 퍼빈 토토배팅사이트 추천 (터빈 블레이드가 부착 된 디스크 전후에 배출 전후에 터빈 블레이드와 퍼지 토토배팅사이트 추천 (냉각 토토배팅사이트 추천 및 퍼지 토토배팅사이트 추천, 이하 2 차 토토배팅사이트 추천)가 여러 부품에서 배출되므로 성능에 대한 각 보조 토토배팅사이트 추천의 영향을 평가할 수 있습니다.

이 프로젝트의 마지막 해 (2023)에, 적용되고 최적화 된 토토배팅사이트 추천 역학 및 냉각 성능이 채택 된 블레이드 표면의 필름 냉각 구멍이 채택되며 성능 데모 테스트가 수행 될 것입니다. 이번에는 성능 시연 테스트 준비를 위해 고속 회전 터빈 테스트, 성능 측정 및 평가의 건전성을 확인하기 위해 테스트를 수행했습니다.

2. 냉각 터빈 개요

2.1 냉각 터빈의 트렌드 및 도전

탄소 중립이 점점 더 요구되고 있으며, 지속 가능한 항공 연료 (SAF) 및 전기화 이동이 항토토배팅사이트 추천 엔진에서 가속화되고 있지만 각 엔진 요소의 성능 향상은 대상을 달성하는 데 필수적입니다. 열 사이클링 효율을 높이기 위해 연소기 출구 온도 (즉, 터빈 흡입구 온도)가 점점 더워지고 있습니다. 온도가 높을수록 블레이드 표면의 필름 냉각 구멍에서 냉각 토토배팅사이트 추천 유량이 증가합니다. 결과적으로, 주류 및 냉각 토토배팅사이트 추천를 혼합하여 발생하는 압력 손실이 증가하여 터빈 요소의 효율을 감소시킵니다. 또한, 터빈 냉각 토토배팅사이트 추천는 압축기의 출혈로 덮여 있기 때문에, 연소기의 토토배팅사이트 추천 유량이 감소하여 엔진 열 사이클 효율이 감소합니다. 따라서 냉각 토토배팅사이트 추천를 줄이는 것은 온도가 증가하는 속도로 매우 효율적인 터빈을 실현하기위한 기술적 인 문제입니다. 앞으로 열 내성 및 가벼운 CMC 재료를 적용하고 높은 냉각 성능을 갖춘 방법을 개발해야합니다 (토토배팅사이트 추천가 적은 날개 표면을 효율적으로 냉각).

2.2 냉각 터빈 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 보여주는 문제

터빈 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 테스트의 측정 및 평가에서도 날개 표면 냉각이 필요한 고압 터빈 (냉각 터빈)을 테스트, 측정 및 평가하기가 어렵습니다. 또한, 실제 엔진의 온도 수준에서의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능 테스트는 측정 관점에서 어렵 기 때문에 토토배팅사이트 추천 역학적 유사한 조건에서 수행됩니다. 또한, 냉각 터빈의 경우, 주류와 냉각 토토배팅사이트 추천의 온도 비율을 실제 기계 수준과 일치시키는 것이 중요합니다. 또한, 냉각 토토배팅사이트 추천가 주류로 주입되어 온도 단독으로 성능을 평가할 수 없기 때문에 토크 측정도 중요합니다.

3. 테스트 방법 (3)

3.1 회전 터빈 요소 테스트 시설

Jaxa의 회전 터빈 요소 테스트 시설은 실제 수준에서 냉각 터빈의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 보여주는 데 필요한 주류 및 2 차 토토배팅사이트 추천의 온도 비율을 재현 할 수 있으며 유량 및 토크를 측정하기 위해 매우 정확한 측정 방법을 사용하여 성능 평가에 큰 영향을 미칩니다. 유속은 터빈 시편의 상류에 설치된 벤 투리 유량계를 사용하여 측정되며, 기어 박스와 터빈 시편 사이에 설치된 토크 미터를 사용하여 토크를 측정합니다.

실제 수준에서 주류와 2 차 토토배팅사이트 추천 사이의 온도 비율을 달성하기 위해 주류는 전기 히터를 사용하여 460 ° C로 가열됩니다. 2 차 토토배팅사이트 추천는 주류 터빈 사용과 분리 된 토토배팅사이트 추천 원을 사용하여 6 개의 시스템으로 공급 될 수 있으며 유량은 독립적으로 조정될 수 있습니다. 터빈 시편이 장착 된 테스트 장비의 외관그림 3에 표시됩니다. 터빈 시편이 테스트 전에 테스트 시설에 설치 될 때 어떻게되는지그림 4에 표시됩니다.

3.2 터빈 시편

그림 5터빈 단면 뷰에서 2 차 토토배팅사이트 추천 공급 경로를 보여줍니다. 터빈 시편은 단일 스테이지 냉각 터빈이며, 시편 내부에 경로가있어 고정자 블레이드, 고정자 블레이드 밴드, 트롤리 블레이드 및 슈라우드 섹션의 냉각 토토배팅사이트 추천뿐만 아니라 디스크 전후에 토토배팅사이트 추천를 퍼지도록 토토배팅사이트 추천가 있습니다.

3.3 테스트/측정

냉각 터빈의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 평가하기 위해 다음 측정을 수행했습니다.

• 터빈 고정자 입구의 상류에서 고정 된 기기와 터빈 고정자 배출구의 하류에서 고정 기기에 의한 총 압력 (정압 + 운동 에너지 압력 상승) 및 총 온도 (정적 온도 + 운동 에너지 온도 상승) 측정
• 터빈 블레이드 배출구의 하류에 면적 트래버스 측정 (압력, 온도, 흐름 각도, 3 피치의 고정자 블레이드)
• 2 차 토토배팅사이트 추천 공급 경로의 압력 및 온도 측정 (캐비티) (각 공동의 원주 방향으로 3 점)
• 차량 칩 클리어런스 (원주 방향의 4 개 위치)
• 시편 회전 번호
• Axis Torque

면적 트래버스 측정은 3 홀 요 메테르를 사용하는 온도 측정 헤드와 팁에 설치된 열전대가 로터 블레이드의 터빈 흐름 경로에 삽입되어 전체 흐름 경로의 전체 온도의 분포를 이해하는 방법입니다. 측정 헤드는 터빈 배출구의 흐름 방향으로 위치하며, 3 개의 압력 및 1 점의 온도는 원주 방향으로 약 30도 (고정자 블레이드의 3 피치에 해당)를 이동하는 동안 측정됩니다. 이 측정은 전체 터빈 흐름 경로에서 최대 17 개의 반경 위치에서 수행됩니다.

4. CFD 분석

CFD (Computational Fluid Dynamics) 분석은 또한 냉각 터빈 블레이드 모양의 토토배팅사이트 추천 역학적 설계에 사용됩니다. 다른 엔진 요소, 팬, 압축기 및 저압 터빈과 달리 냉각 터빈은 날개에서 분출되어 혼합 공정 동안 발생하는 압력 손실로 인한 유속 증가, 온도 감소 및 압력 감소를 초래합니다. 따라서, 냉각 터빈의 유동장을 시뮬레이션하기 위해, 냉각 토토배팅사이트 추천와 혼합하는 과정은 CFD 분석에 필수적이다. 그러나 설계 분석 시간을 줄이기 위해 날개 표면의 모든 냉각 구멍을 모델링하면 분석 척도가 너무 커집니다. 따라서 단순화 된 방법을 사용하여 냉각 토토배팅사이트 추천의 분무를 시뮬레이션했습니다. 혼합 공정의 차이는 실제 압력과의 압력 감소의 차이를 유발하지만 유량 및 온도의 변화는 실제 성능으로 시뮬레이션 될 수있어 터빈의 샤프트 작업을 평가할 수 있습니다. 이 CFD 분석은 냉각 토토배팅사이트 추천를 혼합하는 것 외에도 디스크 및 슈라우드 섹션의 전면 및 후면에서 블레이드 칩 클리어런스 및 2 차 토토배팅사이트 추천를 시뮬레이션합니다. CFD 분석은 냉각 터빈 내부가 복잡한 유동장이지만 성능에 큰 영향을 미치는 항목을 시뮬레이션합니다. 분석은 2 개의 캐스케이드, 고정자 블레이드 및 로터 블레이드에 대한 불안정한 조건에서 수행됩니다 (압력 및 유속은 원주 방향으로 캐스케이드 사이에 일정하지 않음).

5. 결과

설계 지점 조건 외에도 터빈 작동 조건 (회전 속도, 압력 비율) 및 2 차 토토배팅사이트 추천 유량이 변경된 비 설계 지점 조건에서도 성능 측정이 수행되었습니다. 면적 트래버스 측정은 터빈 배출구에서 로터 블레이드의 고정기 블레이드의 3 피치 영역에서 수행되었다.그림 5블레이드 출구 영역의 트래버스 측정 위치를 나타냅니다. 한 조건에서 트래버스 측정은 약 1.5 시간이 걸리지 만 토토배팅사이트 추천 소스 작동 제어 기능의 영향과 시편 회전 속도 제어 기능의 영향으로 안정적인 테스트 조건을 달성 할 수 있습니다.

그림 6로터 블레이드 콘센트에서 트래버스 측정 결과를 보여줍니다.그림 6- (a)흡입 온도에서 온도 강하가 차원이되지 않습니다. -(b)절대 흐름 각도,- (c)마하 번호 윤곽 다이어그램을 보여줍니다. 트래버스 측정은 또한 날개 표면에서 나오는 냉각 토토배팅사이트 추천의 모양과 벽면 근처의 2 차 흐름을 보여줍니다. 이 결과는 고품질 측정 데이터가 얻어졌으며, 고정자 블레이드의 3 피치의 충분한 주기율로 수득된다는 것을 보여준다.

그림 7is그림 6각각의 방사형 위치에서. 테스트 측정 결과 외에도 CFD 분석 결과도 표시됩니다.그림 7 - (b)에 표시된 바와 같이, 미래에 CFD 분석을 검증하는 데 사용할 수있는 측정 데이터를 얻을 수 있으며, 예를 들어 0% 스팬 블레이드 루트에서 벽 근처의 2 차 흐름 섹션의 흐름 각도 분포 및 100% 스팬 블레이드 팁은 시험 측정을 통해 캡처 될 수 있습니다. 또한 2 차 토토배팅사이트 추천 유량을 변경하기위한 테스트를 수행했으며 테스트 결과를주의 깊게 검사함으로써 냉각 터빈의 성능이 저하되는 압력 손실 모델의 검증에 적용되기를 바랍니다.

2 차 토토배팅사이트 추천 유량이 변경되었을 때의 유동장의 변화도 측정되었습니다. 그 예그림 8，그림 9에 표시됩니다.그림 8고정자 블레이드의 냉각 토토배팅사이트 추천가 설계 지점에서 20% 증가 할 때 치수로 감소되는 온도 감소의 차이를 나타내는 윤곽입니다. 이 그림으로부터, 고정자 블레이드 (3 피치)의 후행 가장자리 흐름 위치에서 치수로 비 차원으로 만들어진 온도 감소의 차이는 양수 (파란색)를 나타내고, 고정자 블레이드의 냉각 토토배팅사이트 추천가 증가함에 따라 온도 강하가 증가 함을 알 수있다.

그림 9| 터빈 입구의 총 압력 입구를 배출구의 총 압력 흡입구로 나누어 얻은 압력 비율의 차이를 나타내는 윤곽입니다. 이 그림으로부터 압력 비율 차이가 음수 (파란색) 일 때, 압력 비율이 감소, 즉 고정자 블레이드의 냉각 토토배팅사이트 추천 유량이 증가함에 따라 압력이 상대적으로 증가한다는 것을 알 수있다. 한편, 압력 비율 차이가 양수 (빨간색) 인 경우 압력 비율이 증가 함을 알 수 있습니다. 즉, 고정자 블레이드의 냉각 토토배팅사이트 추천 유량이 증가함에 따라 압력 손실이 상대적으로 증가 함을 알 수 있습니다. 그림 9로부터, 주류 부분의 총 압력이 냉각 토토배팅사이트 추천의 환기로 인해 복원된다는 것을 알 수 있습니다. 반대로, 벽면 근처의 고정자 블레이드의 2 차 흐름 섹션에서 압력 손실이 증가합니다 (예 : 그림 9의 점선으로 표시). 위에서부터 냉각 터빈의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능에 대한 2 차 토토배팅사이트 추천의 영향을 이해할 수있는 결과를 얻었습니다.

6. 결론

회계 연도에 CMC 재료를 적용하고 토토배팅사이트 추천 역학 및 냉각 성능을 위해 최적화 된 필름 냉각 구멍이 계획된 성능 데모 테스트가 계획되었으며,이를 통해 냉각 터빈의 토토배팅사이트 추천 역학적 성능을 얻기 위해 테스트 측정 및 성능 평가를 수행 할 수 있음을 확인했습니다. 앞으로 우리는 냉각 터빈 요소뿐만 아니라 팬 및 압축기 요소를 포함하여 고성능 항토토배팅사이트 추천 엔진 요소를 개발하기 위해 JAXA와 긴밀히 협력하려고합니다.

- 사과 -

우리는 "En-Core Engine Technology Postation Project"의 일환 으로이 연구를 지원해 주신 JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency)의 모든 사람들에게 감사의 말씀을 전합니다.

　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

발행 1 (2023 년 6 월 발행) : IHI 토토 배팅 사이트 보고서 ​​목록에서 탄소 중립이