<제트엔진 압축기와 터빈의 개념에 대해서 입니다>
현재 압축기의 고정블레이드 부분의 유로가 축소관 형태입니다.
일부러 이렇게 설계를 했다면, 그 이유가 아마 진동 때문인 것 같습니다.
앞 회전블레이드가 소위 ‘Unsteady'하게 공기를 펌핑을 한다는 것 때문에 최소한 고정블레이드에는 진동이 발생하게 됩니다.
고정블레이드에서 보면, 앞 회전블레이드가 지나가면서 ’펑‘ ’펑‘ ’펑‘ ’펑‘... 이렇게 단속적으로 공기를 펌핑하기 때문입니다.
(이 사실은 선풍기에 손을 갖다 대 보면 쉽게 확인이 됩니다.)
물론 고정블레이드에 진동이 발생하면 이 진동으로 인해서 압력파가 발생되어 회전블레이드에도 영향을 미칠 것입니다.
하지만 조금 생각해야 할 점이 있습니다.
1단 회전 블레이드와 2단 회전 블레이드...등의 모든 회전블레이드가 기계적으로 연결되어서 항상 같이 회전한다는 사실입니다. 즉 고정블레이드가 없다고 가정하면 회전블레이드에는 단속적인 공기유입이 거의 없게 된다는 것입니다.
다만, 바로 앞 회전블레이드에서 나온 공기가 다음 회전블레이드에 까지 도달하는 시간이 그렇게 길지 않다면 말입니다.
[대책]
기존 제트엔진 압축기의 고정블레이드 유로가 축소관 형태인 것이 어쩌면 최선의 선택일 가능성도 전혀 배제할 수 없다는 사실입니다!!
고정블레이드 부분을 축소관으로 해서 아마 이런 단속적인 공기의 흐름에 어느 정도 완충효과를 기대하는 것도 같습니다.
따라서 우리는 기존 개념의 압축기도 제작해서 실험을 해보고, 우리 모델도 제작을 해서 실험을 해봐야 할 것 같습니다.
-블레이드를 방사방향에서 경사시키는 방안-
엔진을 전면에서 보았을 때, 하나 건너 한 쌍 씩 고정블레이드와 회전블레이드를 방사방향에서 서로 반대방향으로 경사지게 설치하는 방안이 있습니다.
고정블레이드와 회전블레이드가 전면에서 보았을 때, 하나의 선이 블레이드라고 해서 ‘V'자가 고정블레이드와 회전블레이드를 의미한다면, V I I V I I.. 이렇게 하면 진동에 유리할 것입니다.
이 방안은 혹시라도 단속적인 공기흐름이 회전블레이드에 유입되더라도, 또한 고정블레이드에는 단속적일 수밖에 없는 공기흐름이 블레이드에 유입되더라도, 일순간에 동시에 블레이드 전체가 단속적인 흐름에 노출되어 진동을 일으키는 것을 막기 위해서 점차적으로 단속적인 공기흐름에 진입하도록 하기 위함입니다.
특히 팬 1단 엔진입구의 가이드베인은 반드시 이렇게 방사방향에서 경사지도록 설치되어야만 할 것 같습니다.
그래야 길이가 아주 긴 팬 1단의 회전 블레이드가 가이드베인을 지나면서 진동을 일으키지 않을 것입니다.(F100엔진의 입구 가이드베인에 구멍이 많이 있습니다)
* 전면에서 보았을 때, 회전블레이드의 팁 부분이 회전방향에서 뒤로 쳐지면 그 자체로 진동에 유리한 측면이 있을 것 같습니다.
여객기 팬 1단의 블레이드가 직선이 아닌 이유가 아마 이런 효과로 인해서 진동이 감소하기 때문일 것 같습니다.
==========(이 부분이 중요한 것 같습니다)=================================================
F100엔진을 보시면 팬 입구 가이드 베인의 Trailing Edge 부분에 구멍이 많이 뚫려 있습니다.
이는 역시 진동 때문일 것입니다.
반드시 엔진입구의 가이드베인의 방향이 전면에서 보았을 때, 반지름방향에서 엔진 외경 쪽이 엔진의 회전방향 쪽으로 경사지게 되어야 할 것 같습니다!!
기존 엔진의 축소관형태의 고정블레이드 유로가 최선일 가능성이 있다는 점 다시 말씀드립니다!!
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