분야
hwp1. 서론
2. 본론
1.1. 터보 제트 엔진
1.2. 터보 팬 엔진
1.3. 터보 프롭 엔진
1.4. 터보 샤프트 엔진
3. 결론
4. 참고문헌
가스터빈 기관에는 터보 제트, 터보 팬, 터보 프롭, 터보 샤프트 4가지 종류가 있다. 터보 제트 엔진은 뜨거운 가스의 흐름을 가속기킴으로써 생산하는 방식이다. 터보 팬은 터보 제트와 프롭의 좋은 특징들을 절충하여 만들어진 기관으로, 현대의 대부분의 여객기에 사용되고 있다. 터보 프롭 엔진은 터보 프롭과 샤프트는 축 엔진으로써, 프로펠러가 돌아감으로써 추력을 생산한다. 본 리포트에서는 이 4가지의 기관들에 대해 서술할 것 이다.
2. 본론
가. 터보 제트 엔진 (Turbo jet engine)
터보 제트 엔진의 원리는 크게 보면 뉴턴의 제 3법칙을 따른다. 엔진이 공기를 흡입하여 이를 연소실에서 가속을 시키고 노즐에서 압력에너지를 속도에너지를 변환시켜주어 추력을 얻는 원리이다. 구성으로는 공기흡입구(Air intake), 압축기(Compressor), 연소실(Combustion chamber), 터빈(Turbine) 그리고 노즐(Nozzle)로 이루어져있다.
공기흡입구는 블레이드가 있어서 흡입되는 공기를 압축하는 역할을 한다. 즉, 압축기와 같이 공기흡입구도 공기의 속도에너지를 압력에너지로 바꾸어주는 역할을 한다.
압축기는 터보 제트 엔진에서 압축기의 역할을 앞서 말했듯이, 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜주는 역할이다. 구조상으로는 압축기는 확대되는 구조를 갖는 디퓨저이다. 하지만, 단면적의 변화만으로는 원하는 매우 높은 압력에너지를 얻는 것은 거의 불가능하다. 따라서 압축기는 터빈에서 일을 받아 회전하는 로터(Roter)와 회전하지 않고 고정되어 있는 스테이트(Stator)로 구성되어 있다.
연소실은 공기가 공기흡입구와 압축기를 지나면 연소기에서 연료를 분사시키고 점화과정을 통해 에너지를 얻게 된다. 이 에너지를 이용하여 추력을 얻게된다.
터빈은 구조상으로 보면 단면적이 약간 커지는 디퓨저 역할을 할 것처럼 보이지만, 실제로는 블레이드로 토크를 얻고 이를 축으로 연결된 압축기로 전달하는 역할을 한다. 이 축을 샤프트(Shaft) 또는 스풀(Spool)이라 하며, 축의 개수에 따라 고압압축기, 저압압축기로 나뉜다. 터빈의 블레이드 방향은 압축이의 로터의 방향과 반대이다.
노즐은 마지막으로 터빈을 통과한 공기는 압력에너지가 상당히 높은 상태이다. 이제 노즐을 통과하면서 압력에너지가 속도에너지로 전환이 되고 추력을 얻어 엔진은 전진함을 받는다. 노즐의 종류로는 수축 노즐(Converging Nozzle), 수축확대노즐(Convergine-Diverging Nozzle), 가변노즐(Variable Geometry Nozzle) 등이 있다. 여기서 군용전투기에서 많이 쓰이는 노즐은 수축확대노즐이다.
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=fateofdragon&logNo=10179855886&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.co.kr%2F (터보 제트 엔진/그림 1)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%84%B0%EB%B3%B4%ED%8C%AC
(터보 팬 엔진/그림 2)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%84%B0%EB%B3%B4%ED%94%84%EB%A1%AD
(터보 프롭 엔진/그림 3)
https://www.google.co.kr/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fko.wikipedia.org%2Fwiki%2F%25ED%2584%25B0%25EB%25B3%25B4%25EC%2583%25A4%25ED%2594%2584%25ED%258A%25B8&psig=AOvVaw2QxVDWW9ao7T3N_iyvMAzA&ust=1584943744504000&source=images&cd=vfe&ved=0CAkQjhxqFwoTCLjdvNu1regCFQAAAAAdAAAAABAD
(그림 4)
항공기 가스터빈 엔진(노드 미디어) - 김찬용 저자(2013년)
