터보프롭 엔진(PT6A-62)의 동.정적 성능모사와 압축기 서지 및 터빈 자온 제어연구

Steady-state and Transient Performance Simulation and Limit Control for Compressor Surge and Turbine Over-temperature of Turboprop Engine (PT6A-62)

  • 공창덕 (조선대학교 항공우주공학과) ;
  • 기자영 (조선대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 강명철 (조선대학교 항공우주공학과)
  • 발행 : 2002.06.01

초록

터보프롭 엔진(PT6A-62)의 정상상태 및 동적 성능모사를 위한 프로그램을 개발하였다. 특히 이 프로그램은 Flat-rated 성능특성과 압축기서지 및 압축기터빈 입구제한온도 초과 방지를 위한 한도제어 알고리즘을 포함하였다. 해석오차를 최소화 하기 위해 조합 오차 값을 이용한 구성품 성능 데이터의 보간 방법과 온도의 함수로서 계산된 정압비열가 비열비가 사용되었다. 개발된 정상상태 성능해석 프로그램은 고도, 비행속도, 블리드유량, 흡입구온도 및 압력, 제한출력등의 여러 조건을 고려 할 수 있으며, 천이상태 성능해석 프로그램은 일반모드와 압축기 서지 방지 모드, 터빈 제한온도 초과방지 모드로 선택하여 해석을 수행할 수 있도록 구성하였다.

The steady-state and transient performance simulation program for a turboprop engine(PT6A-62) was developed. Specially this program included some algorithms, such as flat-rated behaviors in performance and limit control algorithms to prevent the compressor surge and the compressor-turbine inlet limit temperature overshoot. In order to minimize analysis errors, on interpolation method in component characteristics using matching errors and specific heat and specific heat ratio, which are functions of temperatures were used. The developed steady state performance analysis program can handle various conditions such as altitude, bleed extraction, inlet temperature and pressure and part throttle, and the transient performance analysis program incorporated a general mode for transient simulation and a control mode for prevention of the compressor surge and the turbine inlet limit temperature overshoot.

키워드

참고문헌

  1. Lehtinen, B., DeHoff, R.L., and Hackney, R.D., 'Multivariable Control Altitude Demonstration on the F100 Turbofan Engine', J. of Guidance and Control, JAN,FEB, pp.50-58, 1981
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  5. P. Pilidis, 1983 'Digital Simulation of Gas Turbine Performance', Ph.D Thesis, Univ. of Glasgow
  6. Sellers, J.F., Daniele, C. J., 'DYNGEN - A Program for calculating Steady-State and Transient Performance of Turbojet and Turbofan Engines', NASA TND-7901, 1975
  7. 공창덕, 강명철, 기자영, 오성환, 'PT6A-62 터보프롭 엔진의 장착상태 천이성능 해석', 항공우주학회 추계 학술발표회, 2001