래비린스 패킹 끝단 형상 변경에 따른 증기누설 특성

Abstract

터빈 내부효율 향상을 위한 다양한 방법이 시행되고 있으며, 그 중 하나가 터빈 회전축과 고정체 사이의 틈새로 누설되는 증기량을 최소화 하는 것이다.본 논문에서는 CFD를 이용한 수치해석방법을 통해 기존의 래비린스 패킹의 이의 형상을 다양하게 변화시켰을 경우 증기누설량과의 상관관계를 연구하였다. 연구결과, 고압면 경사도 -25° ～ 5°의 범위에서 고압면 경사도와 누설계수는 반비례 관계로 고압면의 경사도가 커질수록 누설계수는 감소하였으며, 저압면 경사도 5° ～ 25° 범위에서는 저압면의 경사도가 커질수록 누설계수가 줄어드는 경향을 보이고 있으나 저압면의 경사도가 누설량에 미치는 영향은 극히 미미하였다. 마지막으로 기준 래비린스 패킹 이의 끝단 각도를 10°로 고정하고 고압면 및 저압면의 경사를 10°씩 변경한 결과, 누설량을 최소로 할 수 있는 이의 형상은 고압면 경사도 60°, 저압면 경사도 70°인 것으로 예측되었다.