유한요소 LES법에 의한 축류 회전차 팁 틈새의 유동해석

이명호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이명호 (서울산업대학교)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제33권 제5호

발행연도: 2009.7

수록면: 686 - 695 (10page)

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Flow characteristics in linear axial cascade have been studied using large eddy simulation(LES) based on finite element method(FEM) to investigate details of the leakage flow in the tip clearance of axial flow rotor. STAR-CD(FVM) and PAT-Flow(FEM) have been adopted to solve the Navier-Stokes equations for the simulation of the unsteady turbulent flow. Numerical results from the present study have been compared with the existing experimental results to investigate a tip clearance effect on velocity profile and static pressure distribution on blade surface at various spanwise positions. Both simulation results agree well with the experimental data. However, it has been shown that the results of finite-element large-eddy simulation agree better with experimental data than k-ε turbulent model based on finite volume method regarding the tip vortex geometry and static pressure distribution at the center of the tip vortex core. As a result of this study, it is shown that finite-element large-eddy simulation method can predict more exactly on the tip leakage vortex flow and behind flow field.

#Axial flow rotor(축류 회전차) #Tip clearance(팁 틈새) #Leakage flow(누설유동) #Large eddy simulation(큰 와 모사) #Finite element method(유한요소법)

참고문헌 (8)

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1. [학술지(정기간행물)] - M. Inoue / 1989 / Structure of Tip Clearance Flow in an Isolated Axial Compressor Rotor / J. of Turbomachinery 111 : 250 ~ 256

2. [학술지(정기간행물)] - N. A. Cumpsty / 1994 / An Approximate Analysis and Prediction Method for Tip Clearance in Axial Compressors / Transactions of ASME 116 : 641 ~ 656

3. [학술지(정기간행물)] - S. Kang / 1989 / Experimental study on the three dimensional flow within a compressor cascade with tip clearance : Part Ⅰ-Velocity and Pressure Fields, Part Ⅱ-The Tip Leakage Vortex / Journal of Tubomachinery 115 : 435 ~ 452

4. [학술지(정기간행물)] - H. G. Choi / 1997 / A fractional 4 step finite element formulation of the unsteady incompressible navier-stokes equations using SUPG and linear equal-order element methods / Comput. Methods. Appl. Mech. Eng. 143 : 333 ~ 348

5. [학술지(정기간행물)] - T. Chung / 1998 / An analysis of turbulent flow around a NACA 4412 airfoil using a segregated finite element method / KSME International Journal 12 : 1194 ~ 1199

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