* 고압터빈 설계 검증을 위한 시험평가 설비 구축 및 시험 기술 확보
- 국내 최초로 천음속 터빈 캐스케이드 풍동을 구축하고, 고속 유동 측정용 PIV 시스템 및 시험 기술을 확보하여, 향후 설계에 적용 가능한 상세유동 데이터베이스 및 독자 경험식을 도출하고자 함.
- 최근 해외 유수 연구기관의 터보기계 관련 연구 동향에 부합 (PIV 유동 계측)
- 수치해석(CFD) 및 시험의 결과 비교 검증용
* 고속 PIV 시스템의 최소 요구사양
- 천음속(Ma 0.5~1.5)의 유동을 계측하려면 고속 레이저 사양을 만족하여야 함.
- 레이저 펄스 : pulse duration<10ns, pulse interval<1μs
* 천음속 터보기계 내부 유동장을 측정하기 위한 스테레오 입자영상유속계 시스템
- 유속 : Ma 0.5~1.5 (170~510m/s @ 15℃, 1bar)
* Dual cavity pulsed Nd:YAG laser
- Wavelength : 532nm
- Energy @ 532nm : 200mJ/pulse
- Repetition rate : 15Hz
- Timing Jitter : 0.5ns
- Pulse duration : 6~9ns
* CCD camera (2EA for stereo PIV)
- Pixel resolution : 2048×2048 pixel
- Image size : 15.2×15.2mm (pixel 7.4μm)
- Frame rate : 16.3fps
- Interframe time : 200ns
* Synchronizer
- Pulse positioning accuracy : 12.5ns
* 2D/Stereoscopic PIV analysis software
* 천음속 고압터빈 캐스케이드 유동 계측
- 1단 노즐 베인 내부의 속도장 계측
- 1단 로터 블레이드 내부의 속도장 계측
- 충격파(shock wave) 생성 확인
- 초킹(choking) 여부 및 위치 확인
- 블레이드 팁 영역 익단누설유동(tip leakage flow) 계측
* 터보기계 내부의 상세유동 계측
- 회전하는 터보기계 내부의 속도장 계측
- 위상평균을 통한 데이터 분석
- 충격파 및 와류 생성에 따른 손실 고찰