Abstract
In this study, the optimization design data was presented by analyzing the performance and durability of the cooling fan by one-way fluid-structure interaction analysis of the cooling fan shape used in the engine generator. For this purpose, a steady-state analysis was performed on the flow field inside the cooling fan, and the durability was analyzed by using the steady-state calculation results as input data for structural analysis. Six types were modeled for fluid analysis by changing the blade and sweep angle of the cooling fan, and the ratio of mass flow rate and torque was best in A type, but B type with relatively large mass flow rate was the best. It was judged to have flow performance. As a result of examining the structural analysis by setting the four blade thickness of the B type selected through the fluid analysis, it was judged that B Type-3 is the most suitable when considering the fatigue safety factor.
본 연구에서는 엔진발전기에 사용되는 냉각팬 형상을 단방향 유동-구조 연성해석을 통하여 냉각팬의 성능과 내구성을 분석하여 최적화 설계자료를 제시하였다. 이를 위해, 냉각팬 내부 유동장에 대해 정상상태 해석을 수행하고, 정상상태 계산 결과를 구조해석을 위한 입력 데이터로 사용함으로써 내구성을 분석하였다. 냉각팬의 블레이드와 스윕 각도를 변경하는 작업을 통해 6가지 type을 모델링하여 유동해석을 진행하였으며, 질량유량과 토오크의 비는 A type이 가장 우수하지만, 질량유량이 상대적으로 큰 B type이 유동성능이 가장 좋은 냉각팬의 형상이라고 판단하였다. 유동해석을 통해 선정된 B type의 블레이드 두께를 4가지로 설정하여 구조해석을 검토한 결과, 피로안전계수까지 고려하였을 때 B Type-3가 가장 적합하다고 판단되었다.