Optimization of a Cooling Fan for Improved Intercooler Cooling Efficiency in an Unmanned Rotorcraft with a Four-Cylinder Gasoline Engine

무인 탠덤형 회전익기에 T-GDI 엔진을 적용하면 리튬-이온 배터리 대비 20배 이상의 에너지 효율을 확보할 수 있어 산업용 드론의 기술적 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나, 고도가 상승함에 따라 온도 감소 및 적은 공기량의 환경에 의해 터보차저와 인터쿨러의 성능이 감소한다. 본 연구에서는 T-GDI 엔진 시스템을 모델링하여 고도에 따른 터보차저와 인터쿨러의 성능 변화를 확인한 후 냉각용 팬을 모델링하고, 최적 설계 데이터를 도출하기 위해 1D 수치해석 프로그램인 GT-SUITE를 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해석 결과 냉각 시스템 적용 시 reference 모델 대비 인터쿨러 후단 온도가 저부하 조건에서 최대 28.9% 고부하 조건에서 최대 38.8% 감소함을 확인하였다.