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디퓨저 출구 및 볼류트 입구형상이 터보차저의 성능에 미치는 영향에 대한 수치해석 원문보기
Numerical Analysis for Effecting of Compressor Diffuser Outlet and Volute Inlet Shape on performance at the Turbocharger

  • 저자

    진준엽

  • 학위수여기관

    울산대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    항공우주공학전공

  • 지도교수

    이상현

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

    Centrifugal compressor(원심압축기) Impeller(임펠러) Diffuser(디퓨져) Pressure recovery coefficient(압력회복계수) Total pressure loss coefficient(전압력 손실계수);

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13540331&outLink=K  

  • 초록

    압축기가 작동함에 있어 압축기로 유입되는 유체가 디퓨저 출구 및 볼류트 입구에서 나타나는 유동특성에 대하여 수치 연구를 수행하였다. 디퓨저 출구높이를 4mm에서 8mm까지 1mm의 간격으로 증가시켰으며 또한, 각각의 모델에 대하여 볼류트 입구의 ㅊ형상을 변화시켜 설계하였다. 이러한 모델에 대하여 유동 특성을 파악하기 위해 압력비, 속도벡터, 압력회복계수, 전압력손실계수에 대하여 수치 연구를 수행하였다. 수치 연구를 수행하기 위하여 모든 모델을 대상으로 안정 상태로 해석하였으며, 유체는 이상기체를 이용하였다. 기준압력으로 1 [atm], 열 전달의 경우 Total energy, Turbulence의 경우 SST를 선정하였다. 입구 전압의 경우 100,000 [Pa], 입구 온도의 경우 298 [K], 질량 유량의 경우 0.16 [kg/s], 회전속도의 경우 35,000 [RPM], Interface 조건으로 Frozen rotor를 사용하였다. 디퓨저 출구 및 볼류트 입구에서는 일반적으로 유동이 불안정해져 와류가 발생하게 된다. 이로 인해 디퓨저 출구 주변에서 압력이 낮아지며, 볼류트 내의 압력 회복에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 참고문헌[4]의 압축기형상을 역 설계하여 모델링 하였으며, 디퓨저 높이와 볼류트 형상에 대해 수정하며 수치해석 하였다. 각각의 모델링 형상들에 대해 수치 해석한 결과를 압력비, 압력회복계수, 전압력손실계수와 비교함으로써 그 영향을 평가하고 그 원인을 밝히기 위해 내부 유동을 살펴보았다. 수치 해석된 결과, 디퓨저 출구높이의 경우 7mm에서 가장 높은 성능이 나타났으며, 이에 대하여 볼류트 입구는 rev. round 타입 중 rev. R5mm 디퓨저 출구높이 7mm가 가장 높은 성능을 나타내었다.


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