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논문 기본 정보

자료유형
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저널정보
대한기계학회 Journal of Mechanical Science and Technology Journal of Mechanical Science and Technology Vol.20 No.7
발행연도
2006.7
수록면
1,077 - 1,088 (12page)

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This paper describes a numerical investigation on the performance deteriorations of a low speed, single-stage axial turbine due to use of rough blades. Numerical calculations have been carried out with a commercial CFD code, CFX-Tascflow, by using a modified wall function to implement rough surfaces on the stator vane and rotor blade. To assess the stage performance variations corresponding to 5 equivalent sand-grain roughness heights from a transitionally rough regime to a fully rough regime, stage work coefficient and total to static efficiency were chosen. Numerical results showed that both work coefficient and stage efficiency reduced as roughness height increased. Higher surface roughness induced higher blade loading both on the stator and rotor which in turn resulted in higher deviation angles and corresponding work coefficient reductions. Although, deviation angle changes were small, a simple sensitivity analysis suggested that their contributions on work coefficient reductions were substantial. Higher profile loss coefficients were predicted by higher roughness heights, especially on the suction surface of the stator and rotor. Furthermore sensitivity analysis similar to the above, suggested that additional profile loss generations due to roughness were accountable for efficiency reductions.
#Turbine #Roughness #Performance Degradation

목차

영어 초록
1. Introduction
2. Roughness Modeling in CFD
3. Validation of Roughness Modeling
4. Numerical Simulations of an Axial Turbine Stage
5. Results and Discussions
6. Conclusions
Acknowledgments
References

참고문헌 (15)

참고문헌 신청
AEA-Technology, 1999, "CFX-TASCflow Theory Documentation version 2.9". google schola Bammert, K. and Sandstede, H., 1980, "Measurements of the Boundary Layer Development along a Turbine blade with Rough Surface," ASME J. Turbomach., 102, pp.978~983. google schola Bammert, K. and Milsch, R., 1972, "Boundary Layers on Rough Compressor Blades," ASME Paper No.72-GT-48. google schola Boyle, R. L. and Senyitko, R. G., 2003, "Measurements and Prediction of Surface Roughness Effects on Turbine Vane Aerodynamics," ASME paper GT2003-38580 google schola Boynton, J. L., Tabizadeh, R. and Hudson, S. T, 1993, "Investigation of Rotor Blade Roughness Effects on Turbine Performance," ASME J. Turbomach., 124, pp.614~620. google schola

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