[냉각기술] 고온요소냉각

소개

가스터빈등의 냉각기술

목차

서론
가스터빈냉각
내부대류냉각
충돌제트냉각
막냉각
맺음말

본문내용

2. 가스터빈 냉각
가스터빈 사이클에서 터빈입구온도가 높을수록 열효율 향상, 비출력의 증가 및 연료소비를 감소시킬 수 있다. 그러나 고온의 열부하가 작용하는 터빈에 사용할 수 있는 재질상의 문제 때문에 온도를 높이는 것은 많은 제한이 따른다. 초기 터빈입구온도를 상승시키기 위한 연구는 내열성이고 고온강도를 유지할 수 있는 금속재료의 개발에 집중되었고, 이로 인하여 니켈 합금이나 코발트 합금과 같은 우수한 재료가 터빈요소에 응용되게 되었으며, 이러한 내열합금의 발달로 말미암아 대략 해마다 10℃의 비율로 터빈입구온도를 상승시키는 것이 가능하였다. 이와 같이 요소재질의 내열성이 점진적인 발전을 계속하였으나 그 한계성에 도달하여, 1960년대에 터빈 블레이드를 냉각하기 위하여 압축기에서 배출한 공기를 사용함으로써 더 높은 터빈입구온도에 견딜 수 있게 되었다. 이와 같이 냉각 공기를 사용한 열전달 방법이 터빈냉각에 응용되기 시작하면서 좋은 성과를 거두게 되었고, 보다 효율적인 냉각방식을 위해 많은 연구가 계속되어왔다.

Fig. 1은 압축기, 연소기 및 터빈으로 구성된 전형적인 가스터빈의 형태를 보여주고 있다. 고온의 연소가스가 터빈입구로 유입되는 경우 요소 표면을 보호하기 위해 사용하는 냉각공기의 유로 및 터빈 블레이드 형상을 Fig. 2에서 보여주고 있다. 냉각공기는 용도에 따라서 고압단 또는 저압단 압축기에서 유출하여 회전축 또는 케이스를 통해서 터빈 블레이드 냉각에 여러 용도로 사용한 후 방출된다.

참고자료

· 없음