스월연소기의 난류와 화학반응 간섭효과

Interaction Effects of Turbulent Flow and Chemical Reaction in a Swirl Combustor

희박 예혼합 스월 연소기의 난류 연소와 화학반응간의 간섭 메커니즘을 파악하기 위하여 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였다. 난류 화염의 유동 특성을 자세히 살펴보기 위하여 비정상 난류 연소 수치해석 기법을 적용하여, 약간의 연료 덩어리가 일차연소영역(Primary combustion zone)에서 빠져나와 선회 방향으로 흘러 국부적 핫스팟(hot spot)을 발생시키며, 이는 large vortical structure를 만들어 내는 것을 관찰 할 수 있었다. 압력변동과 비정상 열 방출 사이의 관계는 공간 및 시간적 Rayleigh parameter에 의해 고찰되었다.

Large Eddy Simulation(LES) has been conducted to insight interaction effects of turbulent flow and chemical reaction of a lean-Premixed swirl combustor. The unsteady turbulent flame is carefully simulated so that the motion of flow and flame can be characterized in detail. Fuel lumps escaping from the primary combustion zone move downstream and consequently produce local hot spots conveying large vortical structures in the azimuthal direction. The correlation between pressure oscillation and unsteady heat release is examined by the spatial and temporal Rayleigh parameter.