연소기 블리드시스템을 고려한 보조동력장치(APU) 엔진의 성능해석APU Engine Performance with Combustor Bleed Air System
The bleed air of an APU engine is heated in an annulus duct of a reverse-flow combustor. The quantity of heat transfer from a combustor section to the bleed air could be analyzed by performance cycle analysis. It was found to be 12.4kW as a result of performance cycle analysis using the test data of GTCP36 APU engine. While it was 6.5kW for same type of the APU engine intended to be designed in this paper. As a result of off-design performance analysis, the total equivalent power of the APU engine was 87.8kW under the condition of ISA, sea level, and 36.5kW under the condition of ISA 30,000feet, respectively. In order to secure the surge margin bigger than 5%, it can be proposed to maintain 0.022kg/s of bleed air flow in operating condition of maximum shaft power.
가스터어빈 엔진의 블리드공기는 압축기 출구에서 인출하는 것이 일반적이지만, 보조동력장치 엔진의 경우에는 연소기의 원환형 덕트에서 인출하는 형식을 주로 사용한다. 본 연구에서는 연소기 원환형 덕트에서의 열전달량을 정량적으로 분석하기 위해서 GTCP36 보조동력장치 엔진의 시험데이터를 이용해 성능해석을 실시하여 블리드공기의 공압출력이 12.4kW 더 증가함을 확인하였다. 이를 근거로 설계하고자 하는 항공기용 보조동력장치 엔진에 대하여 설계점 성능해석과 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 그 결과로 블리드공기의 공압출력을 6.5kW 더 증가시킬 수 있고, 총등가출력은 해면고도에서 87.8kW, 고도 30,000feet에서는 36.5kW를 얻을 수 있었다. 최대 축출력 운전조건에서 서지마진을 5%이상 확보하기 위해서는 0.022kg/s이상의 블리드공기 유량을 유지해야 한다.
가스터어빈 엔진의 블리드공기는 압축기 출구에서 인출하는 것이 일반적이지만, 보조동력장치 엔진의 경우에는 연소기의 원환형 덕트에서 인출하는 형식을 주로 사용한다. 본 연구에서는 연소기 원환형 덕트에서의 열전달량을 정량적으로 분석하기 위해서 GTCP36 보조동력장치 엔진의 시험데이터를 이용해 성능해석을 실시하여 블리드공기의 공압출력이 12.4kW 더 증가함을 확인하였다. 이를 근거로 설계하고자 하는 항공기용 보조동력장치 엔진에 대하여 설계점 성능해석과 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 그 결과로 블리드공기의 공압출력을 6.5kW 더 증가시킬 수 있고, 총등가출력은 해면고도에서 87.8kW, 고도 30,000feet에서는 36.5kW를 얻을 수 있었다. 최대 축출력 운전조건에서 서지마진을 5%이상 확보하기 위해서는 0.022kg/s이상의 블리드공기 유량을 유지해야 한다.
- Publisher
- 한국항공우주학회
- Issue Date
- 1999-02
- Citation
한국항공우주학회지, Vol.27, No.1
- Appears in Collection
- ME-Conference Papers(학술회의논문)
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