저 레이놀즈 수가 원심압축기 성능에 미치는 영향 :Effects of Low Reynolds Numbers on Performance in Centrifugal Compressor

김재효

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 김재효 (명지대학교, 명지대학교 일반대학원)

지도교수: 최민석

발행연도: 2016

저작권: 명지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

저 레이놀즈 수가 원심압축기 성능에 미치는 영향

김재효 기계공학과 2016.01 학위논문

2015

저 레이놀즈 수가 원심압축기 성능에 미치는 영향

김재효 , 정영진 , 최민석 한국유체기계학회 학술대회 논문집 2015.12 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

저 레이놀즈 수가 원심압축기 성능에 미치는 영향을 살펴보기 위해서 상용 해석 프로그램인 ANSYS CFX 를 사용하여 동점도(kinematic viscosity)를 변화시켜가며 유동해석을 수행하였다. 항공기가 운항하는 고고도의 공기 특성을 고려하여 레이놀즈 수를 설계값(840,000)으로부터 1/10까지 변화시켰다. 수치해석 결과의 정확도 검증을 위해 기준 설계값에서 얻은 결과를 한국기계연구원에서 수행된 성능시험 결과와 비교하였고, 수치해석을 통해 얻은 전압비(Total Pressure Ratio)가 실험값과 잘 일치하는 것을 확인하였다. 레이놀즈 수를 기준 값에서 1/10까지 감소시키면서 수치해석을 수행한 결과를 살펴보면, 설계 유량에서 레이놀즈 수가 감소함에 따라 전압비가 감소함을 발견하였다. 특히 레이놀즈 수가 3/10까지는 전압비의 감소량이 작지만, 레이놀즈 수가 1/10로 줄어들면서 감소량은 급격하게 증가한다. 임계 레이놀즈 수 아래에서 전압비의 감소량이 급격하게 증가하는 것은 유동의 특성 변화에 의한 손실이 급격하게 증가하는 것으로 볼 수 있다.
임펠러와 디퓨저 사이에서의 전압비를 살펴보면, 레이놀즈 수가 1/10로 감소하였을 경우에 블레이드 압력면(Pressure Surface) 부근에서의 유동은 큰 변화가 없지만, 흡입면(Suction Surface) 부근에서는 낮은 전압을 가지는 영역이 크게 확대 된 것을 확인할 수 있다. 이것은 저 레이놀즈 수에서 흡입면 부근에서의 경계층이 두꺼워지면서 유동박리가 발생하였기 때문이다. 이러한 임펠러 내부 유동의 변화는 디퓨저 및 볼류트의 유동에 차례로 나쁜 영향을 미쳐 원심압축기의 성능을 급격하게 감소시키게 된다.

To analyze the effects of low Reynolds numbers on performance in a centrifugal compressor, flow simulations were conducted using a commercial software, ANSYS CFX, with changing the kinematic viscosity. In consideration of the characteristics of air in high altitudes that aircraft is able to fly, the Reynolds number for a compressor changed from the design value (840,000) to 1/10 of it. For verifying the accuracy of numerical results, the performance was compared with experimental data of the design Reynolds number which had been obtained by Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM). It was confirmed that total pressure ratio obtained from the numerical analysis well matched with the experimental data. Looking at the results of the numerical analysis while reducing the Reynolds number from the reference value to 1/10, it was found that the total pressure ratio decreases when the Reynolds number was reduced at the design mass flow rate. In particular, the Reynolds number decrease the total pressure ratio marginally up to 3/10. However, when the Reynolds number is reduced to 1/10, the amount of decrease in total pressure ratio increases rapidly, implying that the loss in the compressor increases rapidly.
The flow field inside the impeller is not significantly changed, even if the Reynolds number is reduced to 1/10. However, the boundary layer on the suction surface in the diffuser increases significantly due to a low Reynolds number and a large separation occurs in the diffuser passages. This separation causes large efficiency reduction directly in the diffuse and also results in a large mixing loss in the volute.
Finally, the variation of the total pressure ratio in a centrifugal compressor has ben alalyzed along the Reynolds numbers. Here, it is confirmed that a critical Reynolds number for a centrifugal compressor is about 200,000, below which total pressure loss increases significantly.

#low reynolds number #centrifugal compressor

목 차 i
그림 목차 ⅱ
표 목차 ⅲ
국문 초록 ⅳ
제1장 서론 1
제2장 원심압축기 실험 및 수치해석 4
2-1. 원심압축기 실험 4
2-2. 원심압축기 모델링 5
2-3. CFD 계산격자 8
2-4. 수치기법 및 경계조건 9
제3장 계산 결과 10
제4장 결론 23
참고 문헌 24
Abstract 26

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)