An Experimental Study on Optimum Design of Half-Wave Resonators for Combustion Stabilization

연소 불안정 억제를 위한 반파장 공명기 최적 설계 조건에 대한 실험적 연구

Acoustic design parameters of a half-wave resonator are studied experimentally for acoustic stability in a model acoustic tube. According to standard acoustic-test procedures, acoustic-pressure signals are measured. Quantitative acoustic properties of 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 and the diameter of the tube are selected as design parameters for optimal tuning of the resonator. Optimum acoustic damping capacity is observed at smaller open area ratio as the resonator diameter increases.

로켓엔진 연소기의 음향 불안정 억제를 위해 고안된 반파장 공명기의 음향학적 최적 설계 조건을 실험적으로 연구하였다. 표준 음향시험 절차에 따라 음향파관에 공명기를 장착하여 음향파 응답 신호를 측정하였다. 측정된 신호를 토대로, 흡음계수를 계산하였고, 이로부터 공명기의 음향감쇠 성능을 파악하였다. 연소실을 모사하는 음향파관의 직경을 변화시켰고, 각 음향파관에 대해 공명기의 최적 면적비를 구하였다. 공명기의 면적비가 최적 값을 초과할 때 과감쇠가 발생하였다. 연소실 직경이 증가함에 따라 최적 면적비가 감소하였고, 공명기 직경이 증가 할수록 더 작은 면적비에서 최적 흡음성능이 나타남을 알았다.