GPA 기법을 적용한 터보축 엔진의 고도 변화에 따른 성능진단

Performance Diagnostics with Altitude Variation of Turbo-Shaft Engine using Gas Path Analysis

가스터빈 엔진의 높은 신뢰성과 운용비의 최소화는 제작자나 사용자 모두에게 중요한 문제이며, 정성적, 정량적 성능저하 예측을 포함한 다양한 성능진단기법이 시도되고 있다. 탈설계점에서의 성능진단은 설계점 성능진단에 비해 학습, 또는 처리해야 할 데이터 규모가 방대함에 따라 예측오차와 수렴도면에서 해결되어야 할 문제점들을 안고 있다. 따라서 이를 위해 본 연구에서는 가스경로해석 기법을 적용한 엔진성능진단코드를 개발하였으며, 이를 스마트 무인기용 터보축 엔진에 적용하여 설계점 및 고도 변화에 따른 탈설계점 영역에 대하여 단일 성능저하를 정량적으로 예측하여 GSP를 통한 예측결과와 비교하였다.

High reliability and minimization of operating cost are important problems for both engine-manufacturer and user in operation of gas-turbine engine, for which various performance diagnostics including a fault identification have been a major issue nowadays. Performance estimation in the off-design conditions, however, encounters problems of large errors and of poor convergence because of much required data to be evaluated. In this study, a diagnostics code of engine performance has been developed by using GPA(Gas Path Analysis). Quantitative performance deterioration of the turbo-shaft engine for SUAV has been estimated with altitude variation and is compared with that obtained by GSP code.