KR100437523B1 - 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스터빈엔진 성능시험에서 엔진의 정상상태 성능을 도출하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 엔진의 각 작동점에서 엔진의 정상상태를 조성하지 않는 천이상태 성능시험을 실시하여 그 데이터로부터 엔진의 정상상태 성능을 예측하는 방법에 관한 것이다.

종래의 엔진 성능시험 방법의 경우 엔진의 성능을 도출하는 각 작동점에서 엔진이 완전한 정상상태에 도달하여야 비로소 성능에 관한 데이터를 획득할 수가 있었다.

이러한 종래의 엔진 성능시험방법은 엔진의 정상상태 성능을 도출하기 위한 시험 시간이 많이 소요되어 시험 설비 가동을 위한 에너지 낭비, 인력 낭비 등을 초래하고, 엔진 개발 기간을 늦추게 되며, 개발 엔진의 수명을 단축시키게 된다.

본 발명은 엔진의 정상상태 및 천이상태에 관해 알려진 성질을 이용하여 그 차이를 수학적으로 정량화함으로써 엔진의 천이상태 데이터를 보정하여 정상상태 성능을 예측할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 다른 시험 방법에 비해 엔진의 성능시험에 필요한 시간과 인력 및 비용을 줄일 수 있는 것이다.

Description

가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법{Gas Turbine Engine Steady Performance Prediction Method by Transient Performance Test}

본 발명은 가스터빈엔진 성능시험에서 엔진의 정상상태 성능을 도출하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 엔진의 각 작동점에서 엔진의 정상상태를 조성하지 않는 천이상태 성능시험을 실시하여 그 데이터로부터 엔진의 정상상태 성능을 예측하는 방법에 관한 것이다.

엔진의 정상상태 성능이라 함은 엔진의 회전수가 변화하지 않는 때 측정된 공기 유량, 압축기 압력비, 연료 소모량, 추력, 비연료 소모율 등을 말한다.

이러한 정상상태 성능을 도출하기 위한 종래의 엔진 성능시험 방법은 도 1 에 도시된 바와 같이

엔진의 성능시험이 시작하는 단계(Starting Performance Test)와,

엔진의 시험 설비를 엔진이 시동 가능한 조건으로 설정하는 단계(Setting Engine Starting Condition)와,

엔진을 시동하는 단계(Engine Starting)와,

엔진의 시험 설비를, 성능시험을 수행하고자 하는 조건으로 설정하는 단계(Setting Flight Condition)와,

최초에 PLA(Power Lever Actuator)의 전압을 0볼트로 설정한 상태에서 엔진이 정상상태가 될 때까지 대기하는 단계(Waiting for the steady state at PLA^*=X Volt)와,

엔진이 정상상태가 되면, 그 상태에서의 성능 데이터를 기록하는 단계(Recording PLA=X Volt Performance)와,

PLA를 2볼트로 가속하고 루프에 표시된 과정을 반복하여 PLA가 2볼트인 상태에서 엔진이 정상상태가 될 때까지 기다린 후 성능 데이터를 기록하는 단계(Accelerating PLA=X+2 Volt)와,

다시 PLA를 4볼트로 가속하고 루프에 표시된 과정을 반복하여 PLA가 4볼트인 상태에서 엔진이 정상상태가 될 때까지 기다린 후 성능 데이터를 기록하는 단계와,

다시 PLA를 6볼트로 가속하고 루프에 표시된 과정을 반복하여 PLA가 6볼트인 상태에서 엔진이 정상상태가 될 때까지 기다린 후 성능 데이터를 기록하는 단계와,

이런 과정을 거쳐 PLA가 0, 2, 4, 6, 8, 10볼트에 대한 정상상태 성능을 모두 기록하는 단계,

엔진을 정지하는 단계(Engine Stop)와,

엔진 성능시험을 종료하는 단계(Finish Performance Test)로 이루어진다.

그러나 이러한 종래의 엔진 시험 방법의 경우에는 엔진의 정상상태 성능을 도출하기 위한 시험 시간이 많이 소요되어 시험 설비 가동을 위한 에너지 낭비, 인력 낭비 등을 초래하고, 엔진 개발 기간을 늦추게 하며, 개발 엔진의 수명을 단축시키게 된다.

이와 같이 종래의 기법이 시험 시간이 많이 소요되는 것은 엔진의 성능을 도출하는 각 작동점에서 엔진이 완전한 정상상태에 도달하여야 비로소 성능에 관한 데이터를 획득할 수가 있기 때문이다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 가스터빈엔진의 정상상태 성능을 도출하는 시험의 시험 시간을 단축할 수 있는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 의하면 엔진 성능시험에 있어서 도 2 에 도시한 것과 같이 엔진의각 작동점에서 엔진의 정상상태(회전 속도, 각 부분품의 온도, 작동 유체의 열역학적 상태 포함)를 조성하지 않는 천이상태 성능시험을 실시하여 그 데이터로부터 엔진의 정상상태 성능을 예측한다.

이를 위하여 이론적으로 알려진 엔진의 정상상태 및 천이상태 특성을 엔진의 연료 소모율에 관한 정량적인 수식으로 표현하여 그 양을 이용하여 천이상태 성능 데이터를 보정한다.

본 발명은 엔진 천이상태 성능시험으로부터 획득된 데이터(공기 유량, 압축기 입구 압력, 압축기 출구 압력, 압축기 입구 온도, 압축기 출구 온도, 연료 유량, 터빈 입구 압력, 터빈 출구 압력, 터빈 입구 온도, 터빈 출구 온도, 엔진 출구 온도, 엔진 회전수) 및 엔진의 고유 성질 데이터(엔진 회전부 관성 모멘트, 압축기, 연소기, 터빈 맵, 연료 저위 발열량)를 이용하여 엔진의 정상상태 성능을 예측하는 방법에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 엔진 성능시험 과정의 플로우 챠트

도 2 는 본 발명에 의한 엔진 성능시험 과정의 플로우 챠트

도 3 은 천이상태 성능시험에서 동역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하는 데이터간의 관계를 나타낸 블럭도

도 4 는 천이상태 성능시험에서 열적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량을 구하는 데이터간의 관계를 나타낸 블럭도

도 5 는 천이상태 성능시험에서 공기역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량을 구하는 데이터간의 관계를 나타낸 블럭도

도 6 은 시간에 대한 엔진회전속도 및 비연료 소모율을 나타낸 그래프

도 7 은 시간에 대한 비연료 소모율 및 압축기 압력비를 나타낸 그래프

본 발명은 엔진의 각 작동점에서 엔진의 정상상태를 조성하지 않는 천이상태 성능시험을 실시하여 그 데이터로부터 엔진의 정상상태 성능을 예측하는 방법에 관한 것으로 도 2를 예로 들어 설명하면,

엔진의 성능시험을 시작하는 단계(Starting Performance Test)와,

엔진의 시험 설비를 엔진이 시동 가능한 조건으로 설정하는 단계(Setting Engine Starting Condition)와,

엔진을 시동하는 단계(Engine Starting)와,

엔진의 시험 설비를, 성능시험을 수행하고자 하는 조건으로 설정하는 단계(Setting Flight Condition)와,

최초에 PLA의 전압을 0볼트로 설정한 상태에서 엔진이 정상상태가 될 때까지 대기하는 단계(Waiting for the steady state at PLA^*=X Volt)와,

PLA를 가속하면서 데이터의 기록을 시작하는 단계(Starting Recording)와,

PLA를 0볼트에서 10볼트로 가속하면서 데이터를 지속적으로 기록하는 단계(Accelerating to PLA=10 Volt, Continuing Recording)와,

상기 데이터 기록을 종료하는 단계(Ending Recording)와,

엔진을 정지하는 단계(Engine Stop)와,

엔진 성능시험을 종료하는 단계(Finishing Performance Test)로 이루어진다.

본 발명은 이론적으로 알려진 엔진의 정상상태 및 천이상태 특성을 엔진의 연료 소모율에 관한 정량적인 수식으로 표현하여 그 양을 이용하여 천이상태 성능 데이터를 보정하는 것으로 천이상태 특성에 의한 효과를 동역학적 천이 효과(Mechanical Transient Effect), 열적 천이 효과(Thermal Transient Effect), 공기역학적 천이 효과(Aerodynamic Transient Effect)로 나눈다.

동역학적 천이 효과는 엔진의 가감속에 따른 엔진 회전부의 관성에너지 변화에 의한 것으로 수학식 1 및 도 3에 도시된 방법으로 구해진다.

수학식 1은 동역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하고자 하는 식으로 여기서는 연료의 저위 발열량(Fuel Low Heating Value),는 연소기 효율(Combustor Efficiency),는 엔진 회전부 관성 모멘트(Engine Rotor Inertia), N는 엔진 회전 속도(Engine Rotation Speed),는 엔진 회전 속도 N의 시간에 대한 변화량(Rate of Speed Change)을 나타낸다.

도 3은 수학식 1를 구하는 인자들 사이의 관계를 블럭도로 나타낸 것이다.

열적 천이 효과는 엔진의 각 부분품(블레이드, 축, 베어링, 케이싱 등) 및 작동 유체의 열적 조건 변화에 의한 것으로 수학식 2 및 도 4 에 도시한 방법으로 구해진다.

수학식 2는 열적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하고자 하는 식으로 여기서 K는 비례 상수이며, T₇은 엔진 배기 가스 온도(EngineExhaust Gas Temperature)를 나타낸다.

비례상수 K는 수학식 3과 같이 나타내어진다.

여기서는 정상상태에서의 비연료 소모율(Specific Fuel Consumption(SFC) at steady state)과 주어진 시점에서의 비연료 소모율(Temporal SFC)의 차이이며,는 정상상태에서의 순추력(Net Thrust), T₇은 수학식 2에서 설명한 것과 같이 엔진 배기 가스 온도이며,는 엔진 배기가스 온도의 시간에 대한 변화량(Rate of EGT Change)이다.

도 4 는 수학식 2 와 수학식 3을 구하는 인자들 사이의 관계를 블럭도로 나타낸 것이다.

공기역학적 천이 효과는 엔진의 각 요소 부분품에 대해 그 입출구에서의 작동 유체의 엔탈피의 차이에 의한 효과로 아래의 수학식 4 및 도 5 에 도시한 방법으로 구해진다.

수학식 4는 공기역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하는 식으로, 여기서및 PR_TR은 천이상태에서의 압축기 입출구에서의 엔탈피 차이 및 압력비,및 PR_SS는 정상상태에서의 압축기 입출구에서의 엔탈피 차이 및 압력비, T₀는 입구 온도, C_p는 공기의 비열(Specific Heat), W_A는 공기 유량을 나타낸다.

각 변수에 대해 아래 첨자 Nc가 붙은 것은 보정 회전수(Corrected rpm;N_c)에서의 값을 나타낸 것이다.

천이상태 성능시험 데이터로부터 정상상태에서의 압축비 PR_SS는 수학식 5 로 나타내어진다.

여기에서는 압력비의 공기 유량당 변화량,는 천이상태와 정상상태의 공기 유량의 차이를 나타낸다.

도 5 는 수학식 4를 구하는 인자들 사이의 관계를 블럭도로 표시한 것으로, 수학식 1, 2, 3 및 도 3, 도 4에 의해 동역학적 천이 효과와 열적 천이 효과를 구해 이를 전체 연료 유량의 변화량으로 간주한다.

이 전체 연료 유량 변화량 및 그 외의 인자들로부터 천이상태와 정상상태의 공기 유량의 차이(Deviation of Airflow)를 구한다.

이로부터 공기역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하는 것이다.

수학식 1과 도 3에서 구해진 동역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량과 수학식 2, 3과 도 4에서 구해진 열적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량에를 더해 전체 연료 유량의 변화량을 재계산한다.

도 5의 과정을 다시 한번 반복하여를 재계산하고, 이 값의 직전 단계에서 구한와 비교한다.

가 수렴할 때까지 반복하고가 수렴한 후의를 구하는 것이다.

본 발명을 구현 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 2와 같이 천이상태 성능시험을 수행한다.

60초 동안 PLA를 0볼트에서 6볼트로 가속하면서 데이터를 지속적으로 획득한다.

10Hz로 데이터를 획득하며, 데이터는 시간에 대해 저장되어야 한다.

획득해야 하는 데이터는 엔진 회전수(N), 공기 유량(WA), 총추력(FG), 순추력(FN), 연료 유량(WF), 입구 압력(P05), 입구 온도(T05), 셀 압력(PS9), 엔진 배기 온도(EGT)로 표 1과 같이 획득된다.

time	FG	FN	EGT	P05	T05	Wf	WA	N
0.1	-203.15421	999999	577	0	42.66951	123.0036	5.4631	71.03104
0.2	402.43701	111.87829	573	20.37551	42.67167	120.8773	5.46415	71.01035
0.3	401.30844	110.64654	577	20.37613	42.67289	121.7278	5.46435	71.00345
0.4	402.08807	111.43638	573	20.37611	42.68118	121.9405	5.46435	71.00345
0.5	403.52704	112.8808	573	20.37685	42.68001	121.7278	5.46646	71.01035
0.6	400.14236	109.39284	573	20.37522	42.6702	122.791	5.46646	71.03793
0.7	402.14841	111.38868	573	20.37586	42.668	121.1963	5.46751	71.01035
0.8	401.5744	110.75642	573	20.37653	42.66795	122.2594	5.46856	71.03793
0.9	401.45633	110.55452	573	20.37657	42.66391	121.9405	5.46646	71.01035
1	401.60666	110.81055	577	20.37693	42.68079	122.791	5.46646	71.04138
1.1	403.32397	112.51527	573	20.37713	42.7003	121.7278	5.46646	71.03448
1.2	401.04669	110.22215	573	20.37672	42.7258	122.472	5.46771	71.05518
1.3	402.99228	112.0984	577	20.37667	42.72782	122.791	5.46876	71.03448
1.4	398.40878	107.44167	577	20.37713	42.71894	120.8773	5.47087	71.03793
1.5	403.19144	112.07926	577	20.37866	42.68588	122.472	5.47001	71.04483
1.6	397.10339	106.04675	577	20.37808	42.64483	120.8773	5.47001	71.02759
1.7	400.43512	109.39538	573	20.37739	42.61437	121.1963	5.47337	71.04828
1.8	399.57239	108.34269	573	20.37814	42.55368	121.7278	5.47337	71.03448
1.9	398.27933	107.04255	573	20.37901		121.9405	5.47548	71.06551

셀 입출구 조건 변화에 의한 추력 변화를 우선 보정한다.

천이상태 성능시험에서 획득된 데이터로 아래와 같이 동역학적 천이 효과를 보정한다.

먼저 연료의 저위 발열량, 연소기 효율, 엔진의 회전부 관성 모멘트의 값을 표 2와 같이 미리 입수해둔다.

연료의 저위 발열량	43,424,300J
연소기 효율	0.97
엔진의 회전부 관성 모멘트	0.078kg/m2

엔진 회전수(N)를 미분하여를 각 시각에 대하여 구한다.

상기 구해진 데이터를 수학식 1로부터를 구한다.

이는 표 3과 같이 나타내어진다.

time	N	dN/dt
0.1	71.03104
0.2	71.01035
0.3	71.00345	-0.028758333	-0.012554192
0.4	71.00345	0.023016667	0.010047719
0.5	71.01035	0.224116667	0.097845623
0.6	71.03793	-0.028733333	-0.012549369
0.7	71.01035	-1.118424E-14	-5.17019E-15
0.8	71.03793	-0.002875	-0.001255665
0.9	71.01035	0.002891667	-0.001262454
1	71.04138	0.146491667	0.063983781
1.1	71.03448	0.071891667	0.031397376
1.2	71.05518	0.002875	0.00125597
1.3	71.03448	-0.123625	-0.053990967
1.4	71.03793	0.091991667	0.040177636
1.5	71.04483	-0.080433333	-0.035132911
1.6	71.02759	0.25875	0.011299339
1.7	71.04828	0.0287	0.012536637
1.8	71.03448	0.0574	0.025068404
1.9	71.06551	0.275875	0.120536012

천이상태 성능시험에서 획득된 데이터로 아래와 같이 열적 천이 효과를 보정한다.

먼저 천이상태 성능시험에서 시간에 대한 EGT의 미분를 계산하여표 4와 같이 구한다.

time	EGT	d(EGT)/dt
0.1	577	-1.90476
0.2	573	-1.66667
0.3	577	-1.26984
0.4	573	1
0.5	573	1.0101
0.6	573	-2.36364
0.7	573	-2.00E-15
0.8	573	1.81818
0.9	573	1.81818
1	577	3.63636
1.1	573	1.81818
1.2	573	0
1.3	577	0
1.4	577	0
1.5	577	0
1.6	577	1.81818
1.7	573	3.63636
1.8	573	1.81818
1.9	573	0

비례상수 K를 계산하는 방법은 시간 대 RPM, 순추력, SFC, EGT 등의 그래프를 도 6과, 도7과 같이 구하여, RPM이 정상상태에서의 값이 99%가 되는 지점에서 RPM은 안정되었다고 보고, 이 시점에서의 SFC 및 순추력, EGT의 미분을 계산한다.

60초 가속의 예에서 가속 시작 후 60.4초에서 RPM이 99% develop되었으며, 이 지점에서

SFC=0.721459[Kg/hr/lbf]

FN=399.5103[lbf]

d(EGT)/dt=4.313862[K/sec]

정상상태가 된 이후의 비연료 소모율을 측정한다.

SFC=0.719388[Kg/hr/lbf]

열적 천이효과 단독에 의한 비연료 소모율의 변화가 얼마인지 평가한다.

비례상수 K를 수학식 3에 의해 계산하고 수학식 2에 의해 열적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구하면 다음 표 5와 같이 구해진다.

time	EGT	d(EGT)/dt
0.1	577	-1.90476	-0.252571176
0.2	573	-1.66667	-0.221000442
0.3	577	-1.26984	-0.168380784
0.4	573	1	0.1326
0.5	573	1.0101	0.13393926
0.6	573	-2.36364	-0.313418664
0.7	573	-2.00E-15	-2.64988E-16
0.8	573	1.81818	0.241090668
0.9	573	1.81818	0.241090668
1	577	3.63636	0.482481336
1.1	573	1.81818	0.241909668
1.2	573	0	0
1.3	577	0	0
1.4	577	0	0
1.5	577	0	0
1.6	577	1.81818	0.241090668
1.7	573	3.63636	0.4821813636
1.8	573	1.81818	0.241090668
1.9	573	0	0

천이상태 성능시험에서 획득된 데이터로 아래와 같이 공기역학적 천이 효과를 보정한다.

엔진 회전수(N), 연료 유량(WF),+, 공기 유량(WA), 압축기 입구 압력(PCOMPIN), 압축기 입구 온도(TCOMPIN), 압축기 출구 압력(PCOMPOUT), 터빈 입구 압력(PTUPBIN), 터빈 입구 온도(TTURBIN), 터빈 출구 온도(TTURBOUT)에 대한 인자들의 시간에 대한 데이터를 표 6과 같이 준비한다.

time	WF			WA	PCONMPIN	TCOMPIN	PCOMPOUT
0.1	123.0036		-0.252571176	5.1631	0	42.66951	39.24316
0.2	120.8773		-0.221000442	5.46415	20.37551	42.67167	39.2168
0.3	121.7278	-0.012554192	-0.168380784	5.46435	20.37613	42.67289	39.1333
0.4	121.9405	0.010047719	0.1326	5.46435	20.37611	42.68118	39.11572
0.5	121.7278	0.097845623	0.13393926	5.46646	20.37685	42.68001	39.15527
0.6	122.791	-0.012549369	-0.313418664	5.46646	20.37552	42.68001	39.18604
0.7	121.1963	-5.17019E-15	-2.64988E-16	5.46751	20.37586	42.6702	39.15967
0.8	122.2564	0.01255665	0.241090668	5.46856	20.37653	42.668	39.20801
0.9	121.9405	0.001262454	0.241090668	5.46646	20.37657	42.66795	39.1333
1	12.791	0.063983787	0.482181336	5.46646	20.37693	42.66391	39.19043
1.1	121.7278	0.031397376	0.241090668	5.46646	20.37713	42.68079	39.16406
1.2	122.472	0.00125597	0	5.46771	20.37672	42.7003	39.12891
1.3	122.791	-0.053990967	0	5.46876	20.37667	42.7258	39.24316
1.4	120.8773	0.040177636	0	5.47087	20.37713	42.72782	39.12451
1.5	122.472	-0.035132911	0	5.47001	20.37713	42.71894	39.09375
1.6	120.8773	0.011299339	0.241090668	5.47001	20.37866	42.68588	39.27832
1.7	121.1963	0.012536637	0.482181336	5.47337	20.37808	42.64483	39.14209
1.8	121.7278	0.025068404	0.241090668	5.47337	20.37739	42.61437	39.11572
1.9	121.9405	0.120536012	0	5.47548	20.37814	42.55368	39.12451

터빈 입구 압력은 압축기 출구 압력으로, 터빈 입구 온도는 EGT로, 터빈 출구 온도는 EGT를 대신 사용한다.

압축기 맵 데이터를 준비하고 표 7과 같이 인자들의 값을 미리 계산해둔다.

연소기 효율	0.97로 일정
연료 저위 발열량	43,424,300J
공기 비열	1,005J/kgK
연소 가스 비열	1,147.4J/kgK

수학식 4와 5에 의해 공기역학적 천이 효과에 의한 연료 유량의 변화량를 구한다.

여기서는 구하는 과정이 복잡하므로 BASIC로 프로그래밍하여 구한다.

연료 유량은 동역학적 천이 효과, 열적 천이 효과, 공기역학적 천이 효과로보정한 값을 사용하여 천이상태 연료 유량 데이터로부터 정상상태 연료 유량의 데이터를 시간에 따라 구한다.

W_{F, STEADY}= W_F+ W_F,rot+ W_F,heat+ W_F,mat

정상상태의 연료 유량의 데이터는 표 8과 같이 구해진다.

time	Wf	WF,STEADY
0.1	123.0036
0.2	120.8773	121.3614085
0.3	121.7278	122.1503104
0.4	121.9405	121.8957812
0.5	121.7278	121.5496421
0.6	122.791	123.4296826
0.7	121.1963	121.3603681
0.8	122.2594	122.0740375
0.9	121.9405	121.7521507
1	122.791	122.1619355
1.1	121.7278	121.4852049
1.2	122.472	122.619654
1.3	122.791	123.0185884
1.4	120.8773	120.9656825
1.5	122.472	122.6681953
1.6	120.8773	120.6678911
1.7	121.1963	120.6444191
1.8	121.7278	121.5156094
1.9	121.9405	121.9471629

본 발명은 가스터빈엔진의 천이상태 성능시험 데이터를 사용하여 엔진의 정상상태 성능을 예측할 수 있는 것이다.

본 발명은 정상상태 성능시험의 시험 시간을 크게 단축할 수 있으며, 시험 설비 가동을 위한 에너지 낭비, 인력 낭비 등을 줄일 수 있고, 엔진 개발 기간의 단축과 개발 엔진의 수명을 연장할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (7)

1. 가스터빈엔진 성능시험설비를 이용하여 엔진의 공기 유량, 연료 유량, 추력, 비연료 소모율을 측정하고자 엔진의 회전수가 변화하는 동안에 획득된 데이터로부터 회전수가 변화하지 않는 경우의 데이터를 예측함에 있어서,

   엔진의 천이 효과를 수학적으로 정량화한 후 그에 의한 연료 소모량의 변화를 계측함으로써 천이상태 성능시험 데이터를 정상상태 성능시험 데이터로 보정함을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 엔진의 천이 효과를 동역학적 천이 효과, 열적 천이 효과, 공기역학적 천이효과로 나누어 수학적으로 정량화한 후 그에 의한 연료 소모량의 변화를 계측하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.
3. 제 2항에 있어서, 동역학적 천이 효과는 식 1과 같이 연료의 저위 발열량, 연소기 효율, 엔진 회전부 관성 모멘트, 엔진 회전 속도, 엔진 회전 속도 N의 시간에 대한 변화량을 이용하여 그에 의한 연료 소모량의 변화를 계측하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.

   [식 1]
4. 제 2 항에 있어서, 열적 천이 효과는 식 2와 같이 비례상수 K와, 엔진 배기 가스 온도의 시간에 대한 변화량을 이용하여 그에 의한 연료 소모량의 변화를 계측하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.

   [식 2]
5. 제 4 항에 있어서, 비례상수 K는 식 3과 같이 정상상태의 비연료 소모율과 주어진 시점에서의 비연료 소모율의 차이, 정상상태의 순추력, 엔진 배기가스 온도의 시간에 대한 변화량을 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.

   [식 3]
6. 제 2 항에 있어서, 공기역학적 천이 효과는 식 4와 같이 보정 회전수에 의한 천이상태의 압축기 입출구에서의 엔탈피의 차이 및 압력비, 정상상태에서의 압축기 입출구에서의 엔탈피의 차이 및 압력비, 입구 온도, 공기 비열, 공기 유량, 천이상태 성능시험 데이터로부터 정상상태의 압력비를 이용하여 그에 의한 연료의 소모량의 변화를 계측하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.

   [식 4]
7. 제 6 항에 있어서, 정상상태 압력비는 식 5와 같이 압력비의 공기 유당량 변화량, 천이상태와 정상상태의 공기 유량의 차이로 구해짐을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측 방법.

   [식5]