초록
항공기용 가스터빈엔진에 대한 경제적인 시험 기법 개발을 위해 천이상태 성능 시험 결과로부터 정상상태 성능을 예측할 수 있는 방안을 모색하였다. 천이상태 성능과 정상상태 성능이 상이한 원인을 동역학적 천이 효과, 열적 천이 효과, 공기역학적 천이 효과로 구분하고, 각각을 모델링해서 엔진의 천이상태 성능을 통해 정상상태 성능을 계산하는 보정 인자를 정량화 하였다. 엔진 성능시험은 한국항공우주연구원이 보유한 고공환경시험설비에서 이루어졌다. 먼저 천이상태 성능시험 시 나타나는 엔진 입 출구의 온도 변화가 엔진 성능에 미치는 영향을 보정했으며, 그 후 도입된 보정 인자를 사용해 정상상태 성능을 예측하였다. 이렇게 예측된 결과와 실제 정상상태 성능시험 결과를 비교한 결과, 연료 소모량의 차이 3.68% 이내로 정상상태 성능을 예측할 수 있어, 본 연구에서 사용한 보정 기법이 상당한 정도의 정확도를 보장하고 있는 것으로 나타났다.
Methodology of predicting steady performance of gas turbine engine from transient test data was explored to develop an economic performance test technique. Discrepancy of transient performance from steady performance was categorized as dynamic, thermal and aerodynamic transient effects. Each effect was mathematically modeled and quantified to provide correction factors for calculating steady performance. Engine performance tests were conducted at Altitude Engine Test Facility of KARI. The influence of engine inlet/outlet condition change on engine performance was corrected firstly, and then steady performance was predicted from the correction factors. The result was compared with steady performance test data. This correction method showed an acceptable level of precision, 3.68% difference of fuel flow.
