On Design of Half-Wave Resonators for Acoustic Damping in a Model Combustion Chamber

모형 연소실내 음향 감쇠를 위한 반파장 공명기의 설계에 관한 연구

Acoustic design parameters of a half-wave resonator are studied experimentally for acoustic stability in a model combustor. According to standard acoustic-test procedures, acoustic-pressure signals are measured. Quantitative acoustic properties of damping factor and sound absorption coefficient are evaluated and thereby, the acoustic damping capacity of the resonator is characterized. The diameter and the number of a half-wave resonator, its distribution are selected as design parameters for optimal tuning of the resonator. Acoustic damping capacity increases as the resonators with diameter increases. The optimum number of resonators or the optimum open-area ratio decreases as boundary absorption decreases.

로켓엔진 연소기의 음향 안정성 향상을 위해 고안된 반파장 공명기의 음향학적 설계를 실험적으로 연구하였다. 표준 음향시험 절차에 따라 음향파 응답 신호가 측정되었다. 신호를 토대로, 감쇠인자와 흡음계수가 정량적으로 평가되었고, 이로부터 공명기의 음향감쇠 성능을 파악하였다. 공명기의 직경과 개수, 분포가 공명기의 설계 인자로 채택되었다. 직경이 증가함에 따라 음향감쇠 효과가 증가하였다. 경계흡수 계수가 감소함에 따라 최적 공명기 개수가 감소함을 알았다. 공명기의 open-area 비가 최적값을 초과할 때 과감쇠가 발생하였고, 이로 인해 음향 감쇠 효과가 저하됨을 관찰하였다.