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소개글

[열전달 실험] Gas Turbine Cooling에 대한 자료입니다.

목차

1. 설계 조건

2. Assumptions

3. 냉각 방법

4. Material 선정.

5. Diagram

6. Calculating

7. Reference

본문내용

1. 설계 조건 : blade 외부온도는 1700℃이고 블레이드는 900℃를 견뎌야 한다.

2. Assumptions
1). One-dimensional
2). steady-state conduction in a composite plane wall
→ Gas turbine은 장시간 고온의 기체에 노출되어 있음으로 time-independent.
3). Constant properties → 실제론 h, k 값이 온도의 함수이나, 계산에 편의를 위해 constant로 가정
4). Negligible radiation
→ 이 system은 forced convection으로 radiation을 따로 고려할 필요 없음.

2. 냉각 방법
- PBL을 위한 자료 조사 결과, 블레이드의 냉각방법에는 다음의 방법이 있다.
① Convection cooling
- Convection cooling에서는 고온의 연료가스에서 블레이드로 전달된 열을 블레이드 내 부의 통로를 흐르는 냉각공기가 흡수하여 블레이드 외부로 내보낸다. 이 방법을 사용할 때에는 열전달 면적을 크게 하기 위해서 블레이드 냉각통로에 핀을 설치하기도 한다.
② Impingement cooling
- Impingement cooling은 냉각공기의 흐름을 블레이드 내부 벽에 충돌시켜서 블레이드 로부터 열을 흡수하는 것으로서 일반적인 Convection cooling보다 더 효율적인 냉각 방 법이지만, 블레이드의 앞전 내부와 같이 공간이 제한된 부분에 주로 사용된다.
③ Film cooling
- Film cooling에 있어서는 냉각공기가 브레이드 벽에 뚫린 구멍이나 틈을 통해서 흘러나 와 고온의 가스에 접해 있는 블레이드의 외부벽에 비교적 저온의 얇은 막을 형성하여 블 레이드를 고온가스로부터 보호하고, 동실에 블레이드에서 열을 흡수하여 냉각시킨다. 이 방법은 아주 효과적이기는 하나 저온의 공기막은 고온고속의 가스 때문에 곧 블레이드 벽으로부터 확산분리되어 그 기능을 상실하기 때문에 국부적인 냉각밖에 하지 못한다. 따라서 많은 면적을 이 방법으로 냉각시키려면 블레이드 표면에 여러개의 구멍이나 틈을 마련해서 저온의 공기막을 계속해서 형성해 주어야 한다.
④ transpiration cooling

참고문헌

- Introduction to HEAT TRANSFER 5e, Incropera,
- Measurement of Film Cooling Effectiveness and Hear Transfer of Rectangular-Shaped film cooling, Dong-hee Rhee, Hyung Hee Cho, 설비공학 논 문집 제 14권 제 5호
- www.naver.com 백과사전
- http://blog.naver.com/post/postView.jsp?blogId=asiaha98&logNo=120025210119&from=search

태그 블레이드 cooling, film 냉각공기, 냉각 coating, 방법 Film, 설계조건 blade

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