【목적】 고온 상승 증기 기계적 재압축(mechanical vapor recompression, MVR) 운전 조건에서 대용량 다단 증기 축류 압축기에서 잎뿌리 각 구역 분리에 따른 성능 손실 문제를 해결하고자 함. 【방법】 특정 MVR 시스템의 5단 증기 축류 압축기를 연구 대상으로 하여 각 단계의 고정자 날개에 적절한 곡률 각도를 설정하고, 검증된 수치 시뮬레이션 방법을 사용하여 직선 고정자 기준안과 곡선 고정자 안의 수치 해석을 수행함. 【결과】 결과는 고정자 곡선 날개 설계를 통해 설계 운전 조건에서 전체 압력비가 요구를 만족할 때 곡선 고정자 안의 효율이 직선 고정자 기준안에 비해 6.1% 향상됨을 보여줌. 곡선 고정자는 중간 단계 압력비와 단계 효율을 전반적으로 향상시킴. 유동장 분석 결과 곡선 날개는 날개 표면 하중의 반경 분포를 변경하여 일부 끝단 고하중을 중간 단 효율 구역으로 이동시킴. 또한 끝단 압력 구배를 조정하여 잎뿌리 각 구역 역나선 유동과 2차 유동 강도를 약화시키고, 잎뿌리 및 끝단 근처의 유동을 더 매끄럽고 균일하게 하여 끝단 손실을 현저히 낮춤. 【결론】 적절한 고정자 정곡은 대용량 다단 증기 축류 압축기 잎뿌리 각 구역 분리를 효과적으로 개선하고 끝단 손실을 감소시키며, 기준안의 전체 압력비를 유지하면서 전체 기계 효율을 향상시키고 안정 운전 특성을 개선함. 이는 MVR 시스템용 다단 증기 축류 압축기 고정자 곡날개 설계 및 성능 향상에 참고 자료를 제공함.

축류 압축기; 증기 기계적 재압축; 고정자; 곡날개; 공기역학적 성능