KR101838092B1 - 다공체를 이용한 스톨 억제 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 입구에서 유입된 공기를 압축하는 압축기 로터에 압축공기를 분사하여 압축기에서 발생하는 스톨(stall)이나 서지(surge) 현상을 지연시키는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 관한 것으로서, 케이싱과, 다공체를 포함한다. 케이싱은 압축기로 유입된 공기의 유동을 안내하고, 압축기 로터의 리딩 에지부(leading edge)와 인접한 벽체에 관통형성된 분사홀을 구비한다. 다공체는 벽체의 내벽면과 일치되도록 분사홀에 삽입된다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 케이싱의 외측에서 공급된 압축공기가 다공체를 통해 리딩 에지부를 향해 분사됨으로써, 스톨의 발생이 억제되는 것을 특징으로 한다.

Description

다공체를 이용한 스톨 억제 장치{An apparatus for stall suppression of a compressor by porous material}

본 발명은 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 압축기의 입구에서 유입된 공기를 압축하는 압축기 로터에 압축공기를 분사하여 압축기에서 발생하는 스톨(stall)이나 서지(surge) 현상을 지연시키는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스터빈 엔진, 제트 엔진 등에 적용되는 압축기는 공기 유량의 감소에 따라 압축비가 상승해, 효율이 향상된다. 이러한 공기의 압축비를 과도하게 높일 경우, 스톨(stall)이나 서지(surge)라고 일컫는 불안정한 공기 유동 현상이 발생하여 압축기의 압축 효율이 현저하게 저하된다.

이 때문에 종래의 압축기는 스톨(stall)이나 서지(surge)의 발생점에서 충분히 떨어진 점에서 엔진을 운전하고 있었고, 엔진의 성능을 충분히 끌어낼 수 없었다. 또한, 압축기가 스톨이나 서지 상태에 빠지게 되면, 압축기의 압력비가 저하됨은 물론, 소음과 진동이 발생하게 된다.

참고로, 스톨은 압축기 로터에 결합된 블레이드의 팁 부분에서 누설되는 난류(turbulence)와 와류(voltex) 및 공기 압축에 의한 충격파의 상호작용으로 인해 공기의 흐름이 지체되는 현상을 말한다. 서지는 이러한 스톨이 압축기 전체로 확산되면서 공기 흐름이 정체되거나 역류되는 현상이고, 이로 인해 발생되는 소음과 진동, 열화 현상을 포함하는 개념이다.

이와 같은 스톨이나 서지 현상을 억제 또는 지연시키기 위해, 압축기 로터에 압축공기를 분사하는 기술을 포함한 다양한 기술들이 개발되어 왔다.

도 1은 종래의 스톨 억제 장치의 일례를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스톨 억제 장치는 압축기 로터(10)가 내부에 설치되는 케이싱(20)과, 케이싱(20)의 벽체(21)에 형성된 다수의 분사홀(30)을 포함하고, 분사홀(30)을 통해 압축기 로터(10), 구체적으로는 스톨이 발생되는 지점인 압축기 로터(10)의 팁(10a)과 케이싱(20) 사이에 압축공기가 분사됨으로써, 압축기에 발생하는 스톨이 억제 또는 지연되도록 구성된다.

종래의 스톨 억제 장치는 케이싱(20)의 내벽면(22)에 형성된 분사홀(30)로 인해, 즉 도시된 바와 같이 케이싱(20)의 내벽면(22)에 형성되는 굴곡(분사홀에 의한 요철 형태) 때문에 외부에서 유입된 공기가 케이싱(20)의 입구에서 출구 쪽으로 유동하면서 난류와 와류가 발생되었다. 여기서 공기가 분사홀(30)과 마찰되면서 소음과 진동, 이에 따른 압력 손실이 발생되는 문제점이 있었고, 공기가 분사홀(30) 근처를 지나면서부터 비정상적이고 불규칙적인 흐름으로 바뀌게 되어 소음과 진동, 이에 따른 공기의 속도 저하 및 압력 손실이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 분사홀(30)의 면적이 클수록 스톨을 효과적으로 제어할 수 있으나, 분사홀(30)의 면적을 키우면, 케이싱(20)의 강성이 저하되므로 분사홀(30)의 면적을 늘리는데 한계가 있었다.

또한, 압축기에 의해 압축되는 공기는 압축기의 각 영역에 따라 각기 다른 유동 특성을 보이는데, 종래의 스톨 억제 장치는 분사홀(30)의 면적이 모두 동일하게 구성되고, 분사홀(30)이 케이싱(20)의 전면에 걸쳐 균일하게 분포되어 있어, 공기의 유동 특성에 맞춰 스톨을 효과적으로 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0077335호(2012. 07. 10. 공개, 발명의 명칭 : 축류 압축기 및 그의 유체 안정화 제어 방법)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분사홀의 굴곡으로 인한 공기의 유동 불안정을 해소할 수 있고, 분사홀의 면적을 보다 넓게 적용할 수 있으며, 압축기의 각 영역에 나타나는 유동 특성에 맞춰 효과적으로 스톨을 억제할 수 있는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 압축기로 유입된 공기의 유동을 안내하고, 압축기 로터의 리딩 에지부(leading edge)와 인접한 벽체에 관통형성된 분사홀을 구비하는 케이싱; 및 상기 벽체의 내벽면과 일치되도록 상기 분사홀에 삽입되는 다공체;를 포함하고, 상기 케이싱의 외측에서 공급된 압축공기가 상기 다공체를 통해 상기 리딩 에지부를 향해 분사됨으로써, 스톨의 발생이 억제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 분사홀은, 상기 압축기 로터가 회전되는 원주 방향을 따라 상기 케이싱의 벽체에 다수 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 분사홀은, 제1분사홀과, 상기 제1분사홀로부터 상기 압축기 로터가 회전되는 원주 방향을 따라 이격 형성된 제2분사홀을 구비하고, 상기 다공체는, 상기 제1분사홀에 삽입되는 제1다공체와, 상기 제2분사홀에 삽입되는 제2다공체를 구비하며, 상기 제1분사홀과 상기 압축기 로터의 회전 중심과의 거리가 상기 제2분사홀과 상기 압축기 로터의 회전 중심과의 거리보다 짧을 경우, 상기 제1다공체의 다공성을 상기 제2다공체의 다공성보다 작게 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 분사홀은, 상기 압축기에서 터빈으로 향하는 상기 공기의 유동방향을 따라 상기 케이싱의 벽체에 다수 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 분사홀은, 제3분사홀과, 상기 제3분사홀로부터 상기 공기의 유동방향을 따라 이격 형성된 제4분사홀을 구비하고, 상기 다공체는, 상기 제3분사홀에 삽입되는 제3다공체와, 상기 제4분사홀에 삽입되는 제4다공체를 구비하며, 상기 제3다공체의 다공성이 상기 제4다공체의 다공성보다 크게 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 다공체는, 상기 공기의 유동방향을 따라 내부가 구획되고, 상기 공기가 유입되는 입구와 인접한 제1다공분체와, 상기 공기가 배출되는 출구와 인접한 제2다공분체를 구비하고, 상기 제1다공분체의 다공성이 상기 제2다공분체의 다공성보다 크게 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 있어서, 상기 다공체의 열팽창 계수는 상기 케이싱의 열팽창 계수와 같거나 크게 구성됨으로써, 상기 공기의 열에 의해 상기 다공체가 팽창되면서 상기 분사홀 내에 밀착될 수 있다.

본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 분사홀의 면적을 보다 넓게 적용하여 스톨을 효과적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 분사홀로 인한 유동 불안정, 소음과 진동, 속도 저하 및 압력 손실 등을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 압축기 로터의 팁과 케이싱 사이가 멀수록 압축공기가 더 많이 분사되도록 하여, 스톨을 보다 효율적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 압축기의 입구 쪽에 가깝게 배치된 압축기 로터일수록 팁 부분에 더 많은 압축공기가 분사되게 하여, 스톨을 보다 효율적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 다공체에서 분사되는 압축공기도 스톨의 발생정도가 높은 입구 쪽이 스톨의 발생정도가 낮은 출구 쪽보다 더 많이 분사되도록 하여, 스톨을 보다 효율적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 다공체를 케이싱에 견고하게 고정할 수 있고, 케이싱의 강성을 보강할 수 있다.

또한, 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따르면, 한정된 압축공기의 용량을 케이싱의 각 영역별로 효과적으로 분산시킴으로써, 스톨의 억제 효율을 극대화할 수 있고, 이를 통해 가스 터빈 엔진의 가동 안정성 및 성능을 보장할 수 있다.

도 1은 종래의 스톨 억제 장치의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이고,
도 3은 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 정면에서 바라본 정면도이고,
도 4는 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 나타낸 사시도이고,
도 5는 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따른 분사홀 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이고, 도 3은 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 정면에서 바라본 정면도이고, 도 4는 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 2의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치에 따른 분사홀 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 다공체를 이용한 스톨 억제 장치(1)는 압축기(C)의 입구(I)에서 유입된 공기(A)를 압축하는 압축기 로터(R)에 압축공기(Ac, 도 4참조)를 분사하여 압축기(C)에서 발생하는 스톨(stall)이나 서지(surge) 현상을 지연시키는 다공체(200)를 이용한 스톨 억제 장치로서, 케이싱(100)과, 다공체(200)를 포함한다.

상기 케이싱(100)은 압축기(C)로 유입된 공기(A)의 유동을 안내하고, 압축기 로터(R)의 리딩 에지부(LE)와 인접한 벽체(110)에 관통형성된 분사홀(120)을 구비한다.

참고로, 가스 터빈 엔진의 구성 중 하나인 압축기(C)는 대기로부터 공기(A)를 흡입하여 일정압력으로 압축시킨 후, 연소기에 압축공기를 공급하는 기능을 한다. 압축기(C)에 결합되어 고속으로 회전하는 압축기 로터(R)는 공기의 유동 방향을 따라 다단으로 구성될 수 있다.

압축기(C)로 유입된 공기가 가장 먼저 부딪쳐 정체되는 압축기 로터(R)의 리딩 에지부(LE)에서 스톨과 같은 유동불안정을 야기시킬 수 있는 팁 유설유동(S)이 시작되기 때문에, 분사홀(120)을 압축기 로터(R)의 리딩 에지부(LE)에 인접하게 형성하는 것이 스톨의 억제 효율 측면에서 바람직하다. 즉, 스톨을 야기시킬 수 있는 팁 누설유동(S)이 확산되는 리딩 에지부(LE)에 한정된 압축공기(Ac)의 양을 집중하는 것이다.

상기 다공체(200)는 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 벽체(110)의 내벽면과 일치되도록 분사홀(120)에 삽입되고, 케이싱(100)의 외측에서 공급된 압축공기(Ac)가 다공체(200)를 통해 리딩 에지부(LE)를 향해 분사됨으로써, 리딩 에지부(LE)에서 발생된 팁 누설유동(S)이 지연 또는 억제된다. 다공체(200)는 다공성 세라믹 혹은 다공성 특수합금 등으로 제작될 수 있으며, 고열과 산화에 저항성을 갖는 재질이면 특별히 한정되지 않는다.

이때, 다공체(200)의 열팽창 계수를 케이싱(100)의 열팽창 계수와 같거나 크게 구성함으로써, 단열압축되는 공기의 열에 의해 다공체(200)가 팽창되면서 분사홀(120) 내에 밀착되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 다공체(200)를 케이싱(100)에 견고하게 고정함과 동시에 케이싱(100)의 강성을 보강하기 위함이다.

종래에는 분사홀(120)을 메우는 아무런 수단이 없었으며, 분사홀(120)의 면적을 크게 할수록 케이싱(100)의 강성이 저하되므로, 분사홀(120)의 면적을 늘리는데 한계가 있었다. 이 때문에 분사홀(120)이 존재하지 않는 영역이 비교적 커질 수 밖에 없고, 여기서 발생되는 스톨을 효과적으로 제어할 수 없었다.

이에 반해, 본 발명은 분사홀(120)이 다공체(200)로 메워지기 때문에, 케이싱(100)의 강성이 저하되는 것에 구애받지 않고, 분사홀(120)의 면적을 보다 넓게 적용할 수 있다. 도 3 또는 도 4를 참조하면, 압축기 로터(R)가 회전되는 원주 방향(W1)과 평행한 분사홀(120)의 가로 길이(L1)는, 압축기 로터(R)의 팁(T) 사이의 거리인 피치(pitch, P)보다 길게 형성되고, 공기(A)의 유동방향(W2)과 평행한 분사홀(120)의 세로 길이(L2)는, 피치(P)의 길이와 같거나 짧게 형성될 수 있다.

즉, 다공체(200)가 스톨이 발생되는 리딩 에지부(LE)의 팁(T) 부분을 전부 커버하기 때문에 팁(T) 전체 영역에 걸쳐 발생된 팁 누설유동(S)으로 인한 와류를 허브(H) 측으로 유도하여 감쇄시킴으로써, 스톨을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.

분사홀의 형태와 크기는 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 분사홀의 형태가 원형인 경우, 그 직경이 피치(P)보다 작게 형성될 수도 있고, 분사홀의 형태가 사각형인 경우, 분사홀(120)의 가로 길이(L1)는 리딩 에지부(LE)에서 트레일링 에지부(미도시)를 향하는 코드(chord) 길이의 1/2 이하로 적용될 수도 있으며, 분사홀(120)의 가로 길이(L1)와 세로 길이(L2)는 본 실시예에 한정되지 않는다.

특히, 다공체(200)가 케이싱(100)의 벽체(110) 내벽면과 일치되도록 분사홀(120)에 삽입되어 있기 때문에, 다시 말해 분사홀(120)이 다공체(200)로 매워져 분사홀(120)의 입구가 굴곡 없이 평평하게 마감된 형태이므로, 종래의 스톨 억제 장치에서 발생됐던 분사홀로 인한 유동 불안정(난류와 와류), 소음과 진동, 속도 저하 및 압력 손실 등의 문제점을 모두 해소할 수 있게 된다.

한편, 분사홀(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 압축기 로터(R)가 회전되는 원주 방향(W1)을 따라 케이싱(100)의 벽체(110)에 일정간격으로 다수 형성되는데, 가공공차, 조립공차, 자중에 의한 처짐 등에 의해 압축기 로터(R)의 회전 중심(O)이 일측으로 편심됨으로 인해 압축기 로터(R)의 팁(T)과 케이싱(100) 사이의 간격이 달라지는 경우가 생긴다.

만약, 팁(T)과 케이싱(100) 사이가 멀어지면 압축공기(Ac)의 분사 거리도 멀어지므로, 스톨의 억제 효율이 떨어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 분사홀(120)은, 제1분사홀(121)과, 제1분사홀(121)로부터 압축기 로터(R)가 회전되는 원주 방향(W1)을 따라 이격 형성된 제2분사홀(122)을 구비하고, 다공체(200)는, 제1분사홀(121)에 삽입되는 제1다공체(210)와, 제2분사홀(122)에 삽입되는 제2다공체(220)를 구비하며, 제1분사홀(121)과 압축기 로터(R)의 회전 중심(O)과의 거리(D1)가 제2분사홀(122)과 압축기 로터(R)의 회전 중심(O)과의 거리(D2)보다 짧을 경우, 제1다공체(210)의 다공성을 제2다공체(220)의 다공성보다 작게 함으로써, 팁(T)과 케이싱(100) 사이가 멀수록 압축공기(Ac)가 더 많이 분사되도록 하는 것이 바람직하다.

분사홀(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 압축기(C)에서 터빈(미도시)으로 향하는 공기(A)의 유동방향(W2)을 따라 케이싱(100)의 벽체(110)에 일정간격으로 다수 형성될 수 있다. 일반적으로, 압축기(C)는 효율을 극대화하기 위해 다단, 즉 다수의 압축기 로터(R)가 일렬로 설치되는 구조인데, 압축기(C)의 입구(I)로 유입된 공기(A)는 압축기 로터(R)를 하나씩 거치면서 압력이 증가한다. 따라서, 다수의 압축기 로터(R) 중에서 입구(I)에 가까운 압축기 로터(R)일수록 스톨에 취약하다.

종래의 스톨 억제 장치의 경우, 압축기 로터(R)에 따라 상이한 스톨의 발생 정도에 상관없이 분사홀(120)이 균일하게 배치되었기 때문에 스톨을 효율적으로 억제하지 못했다.

이와 같은 점을 개선하기 위해 본 발명에 따른 분사홀(120)은, 제3분사홀(123)과, 제3분사홀(123)로부터 공기(A)의 유동방향을 따라 이격 형성된 제4분사홀(124)을 구비하고, 다공체(200)는, 제3분사홀(123)에 삽입되는 제3다공체(230)와, 제4분사홀(124)에 삽입되는 제4다공체(240)를 구비하며, 제3다공체(230)의 다공성이 제4다공체(240)의 다공성보다 크게 구성된다.

즉, 입구(I) 쪽에 가깝게 배치된 압축기 로터(R)일수록 압축기 로터(R)의 팁(T) 부분에 더 많은 압축공기(Ac)가 분사되게 함으로써, 스톨을 보다 효율적으로 억제할 수 있다.

이와 연관된 기술 사상으로서, 본 발명에 따른 다공체(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 공기(A)의 유동방향(W2)을 따라 내부가 구획되고, 공기(A)가 유입되는 입구(I)와 인접한 제1다공분체(201)와, 공기(A)가 배출되는 출구(E)와 인접한 제2다공분체(202)를 구비하고, 제1다공분체(201)의 다공성이 제2다공분체(202)의 다공성보다 크게 할 수도 있다. 스톨을 보다 효율적으로 억제하기 위해, 다공체(200)에서 분사되는 압축공기(Ac)도 스톨의 발생정도가 높은 제1다공분체(201) 쪽이 스톨의 발생정도가 낮은 제2다공분체(202) 쪽보다 더 많이 분사되도록 하는 것이다.

이와 같은 다공체(200)의 다공성 차이는 한정된 압축공기(Ac)의 용량을 케이싱(100) 내부의 유동 특성에 맞춰 케이싱(100)의 각 영역별로 효과적으로 분산시킴으로써, 스톨의 억제 효율을 극대화하기 위함이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 분사홀이 다공체로 메워지기 때문에, 케이싱의 강성이 저하되는 것에 구애받지 않고, 분사홀의 면적을 보다 넓게 적용할 수 있음에 따라 스톨을 보다 효과적으로 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 분사홀이 다공체로 매워져 분사홀의 입구가 굴곡 없이 평평하게 마감됨으로써, 분사홀로 인한 유동 불안정, 소음과 진동, 속도 저하 및 압력 손실 등을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 압축기 로터의 팁과 케이싱 사이가 멀수록 압축공기가 더 많이 분사되도록 함으로써, 스톨을 보다 효율적으로 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 압축기의 입구 쪽에 가깝게 배치된 압축기 로터일수록 팁 부분에 더 많은 압축공기가 분사되게 함으로써, 스톨을 보다 효율적으로 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 다공체에서 분사되는 압축공기도 스톨의 발생정도가 높은 입구 쪽이 스톨의 발생정도가 낮은 출구 쪽보다 더 많이 분사되도록 함으로써, 스톨을 보다 효율적으로 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 다공체의 열팽창 계수를 케이싱의 열팽창 계수와 같거나 크게 함으로써, 다공체를 케이싱에 견고하게 고정할 수 있고, 케이싱의 강성을 보강할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치는, 한정된 압축공기의 용량을 케이싱 내부의 유동 특성에 맞춰 케이싱의 각 영역별로 효과적으로 분산시킴으로써, 스톨의 억제 효율을 극대화할 수 있고, 이를 통해 가스 터빈 엔진의 가동 안정성 및 성능을 보장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

C : 압축기
R : 압축기 로터
1 : 본 발명의 다공체를 이용한 스톨 억제 장치
100 : 케이싱
110 : 벽체
120 : 분사홀
200 : 다공체
201 : 제1다공분체
202 : 제2다공분체

Claims (7)

1. 압축기로 유입된 공기의 유동을 안내하고, 압축기 로터의 리딩 에지부(leading edge)와 인접한 벽체에 관통형성된 분사홀을 구비하는 케이싱; 및
   상기 벽체의 내벽면과 일치되도록 상기 분사홀에 삽입되는 다공체;를 포함하고,
   상기 다공체의 열팽창 계수는 상기 케이싱의 열팽창 계수와 같거나 크게 구성됨으로써, 상기 공기의 열에 의해 상기 다공체가 팽창되면서 상기 분사홀 내에 밀착되도록 하며,
   상기 케이싱의 외측에서 공급된 압축공기가 상기 다공체를 통해 상기 리딩 에지부를 향해 분사됨으로써, 스톨의 발생이 억제되는 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분사홀은, 상기 압축기 로터가 회전되는 원주 방향을 따라 상기 케이싱의 벽체에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 분사홀은, 제1분사홀과, 상기 제1분사홀로부터 상기 압축기 로터가 회전되는 원주 방향을 따라 이격 형성된 제2분사홀을 구비하고,
   상기 다공체는, 상기 제1분사홀에 삽입되는 제1다공체와, 상기 제2분사홀에 삽입되는 제2다공체를 구비하며,
   상기 제1분사홀과 상기 압축기 로터의 회전 중심과의 거리가 상기 제2분사홀과 상기 압축기 로터의 회전 중심과의 거리보다 짧을 경우, 상기 제1다공체의 다공성을 상기 제2다공체의 다공성보다 작게 구성하는 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 분사홀은, 상기 압축기에서 터빈으로 향하는 공기의 유동방향을 따라 상기 케이싱의 벽체에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 분사홀은, 제3분사홀과, 상기 제3분사홀로부터 상기 공기의 유동방향을 따라 이격 형성된 제4분사홀을 구비하고,
   상기 다공체는, 상기 제3분사홀에 삽입되는 제3다공체와, 상기 제4분사홀에 삽입되는 제4다공체를 구비하며,
   상기 제3다공체의 다공성이 상기 제4다공체의 다공성보다 큰 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 다공체는, 상기 공기의 유동방향을 따라 내부가 구획되고, 상기 공기가 유입되는 입구와 인접한 제1다공분체와, 상기 공기가 배출되는 출구와 인접한 제2다공분체를 구비하고,
   상기 제1다공분체의 다공성이 상기 제2다공분체의 다공성보다 큰 것을 특징으로 하는 다공체를 이용한 스톨 억제 장치.
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