터빈블레이드 냉각을 위한 내부 딤플유로

Title
터빈블레이드 냉각을 위한 내부 딤플유로
Authors
김현민
Keywords
터빈블레이드냉각을위한내부딤플유로
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
본 연구에서는 대리모델을 이용한 최적화 기법을 이용하여, 열전달을 증진시키고 압력강하를 줄이기 위해 터빈블레이드 냉각을 위해 사용되는 딤플 유로의 형상을 최적화 하였다. 냉각 유로는 열전달뿐만 아니라 유동에 의해 생기는 압력강하 또한 중요하므로 이 둘을 가중 계수를 이용한 선형결함 함수를 목적함수로 사용하였다. 본 연구에서는 두 가지 주제에 대해 다루었다. 더욱더 높은 열전달 효과를 얻기 위한 기존의 원형 딤플에서 타원형의 변수를 추가한 최적 설계를 수행하였다. 또한 실제 블레이드에의 적용을 고려하여 회전의 영향을 고려한 최적 설계를 수행하였다. 타원형 딤플 유로는 세가지 무차원화 된 변수, 딤플 타원 지름 비, 딤플 지름과 딤플 깊이의 비 그리고 딤플 유동 방향과 측면 방향 간격비를 설계 변수로 선택하였다. 회전하는 딤플 유로는 딤플 지름과 딤플 깊이의 비 그리고 딤플의 지름과 딤플 유동 방향 간격비를 설계 변수로 선택하였으며 설계 영역을 설정하였다. 최적화를 위한 실험점을 라틴하이퍼큐브 견본추출법을 사용하여 추출하였으며, 각 실험점의 목적함수 값은 삼차원 열 유동 해석에 의해 계산되었다. 각 실험점들의 목적함수 값을 이용하여 대리모델을 구성하였으며, 이를 바탕으로 최적의 목적함수 값을 나타내는 설계변수 값을 구하였다. 대리모델이 예측한 최적점의 목적함수 값과 삼차원 열 유동 해석에 의해 계산된 최적점의 목적함수 값을 비교하여 대리모델의 타당성을 검증하였다. 최적설계 수행결과 딤플 내부 열전달 값이 증가한 것을 확인할 수 있었다.
Description
Ⅰ. 서 론 1 Ⅱ. 유동해석 방법 6 2.1. 타원형 딤플 유로 6 2.2. 회전하는 딤플 유로 11 Ⅲ. 목적함수 및 설계변수 13 3.1. 타원형 딤플 유로의 설계 변수 13 3.2. 회전하는 딤플 유로의 설계 변수 13 3.3. 목적 함수 14 Ⅳ. 최적 설계 기법 16 4.1. 라틴하이퍼큐브 샘플링(Latin Hypercube Sampling) 16 4.2. 신경 회로망 기법(Radial Basis Neural Network-RBNN) 16 Ⅴ. 결과 및 검토 19 5.1. 타원형 딤플 유로 19 5.2. 회전하는 딤플 유로 22 Ⅵ. 결 론 48 참고문헌 49
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22442
Appears in Collections:
College of Engineering(공과대학) > Mechanical Engineering(기계공학) > Theses(기계공학 석박사 학위논문)
Files in This Item:
23461.pdfDownload

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse