복축 혼합형 터보팬 엔진의 윈드밀 특성 연구 III

초록

연소가 중단된 터보 엔진에 공기가 유입되면 엔진 내부의 압축기, 터빈 등의 회전 부품들은 공기에 의한 램(ram) 효과에 의해 회전한다. 이처럼 가스터빈 엔진 내부의 회전 부품들이 램 압력에 의해 연료의 연소 없이도 풍차처럼 회전하는 것을 윈드밀 상태라고 한다. 비행 중 가스터빈 엔진의 윈드밀링은 엔진이 연소 중단된 후 발생한다. 따라서 가스터빈 엔진의 윈드밀 특성 이해는 엔진 시동 시스템의 설계를 위해 필요하다. 단축 제트 엔진의 윈드밀 시동에 대한 실질적인 연구 사례로는 최민수[2] 등과 유일수[4] 등이 있다. 복축 축류형 터보팬 엔진의 윈드밀 시동에 대한 실질적인 연구 사례로는 강인식[3] 등이 있다. 본 연구에서 축류 압축기와 원심 압축기를 갖는 복축 혼합형 터보팬 엔진의 윈드밀 특성을 해석한 결과 윈드밀 현상만으로 엔진을 재시동하는 것은 부적합하다는 결론을 내렸고 이에 카트리지를 이용한 강제 시동을 고려하게 되었다. 그러나 지금까지 카트리지를 이용한 강제시동은 경험에 의해 사용을 했을 뿐 정확한 해석이 뒷받침되지 못했다. 따라서 본 연구는 복축 혼합형 터보팬 엔진의 윈드밀 도달 시간이 다소 지연되는 것을 확인하고 엔진의 재시동을 위해 by-pass 비를 일정하다고 가정한 복축 혼합형 터보팬 엔진의 카트리지를 이용한 강제 시동 특성을 예측하는 것을 목적으로 한다.