An Experimental Study on Nozzle Damping Characteristics for Combustion Instability Suppression

노즐감쇠 실험을 통한 연소 불안정 억제 연구

The interaction between the flow of the nozzle and the acoustic motion in the combustion chamber acts as an important factor in suppressing combustion instability where nozzle damping effect can be evaluated by nozzle admittance. In this study, Modified Impedance Tube experiment is implemented to predict the acoustic nozzle damping effect. The experimental admittances are compared to numerical admittances values which are calculated from one-dimensional linearized Euler equation of Crocco's theory. As a result, it was possible to identify qualitatively the tendency between increasing and decreasing parts. Also, Efficient frequency bands of nozzle attenuation can be predicted.

노즐을 빠져나가는 유동과 연소실 내 음향 섭동의 상호작용은 연소 불안정을 억제하는 핵심 요소로 작용하며 노즐감쇠는 노즐 어드미턴스를 이용하여 정량적으로 평가가 가능하다. 본 연구에서는 노즐의 음향 감쇠 성능을 측정할 수 있는 변형된 임피던스 튜브 실험을 수행하여 수치적 해석기법인 Crocco의 이론을 적용한 1차원 선형화 오일러 방정식으로 도출된 노즐 어드미턴스 값과 비교하였다. 그 결과, 노즐 어드미턴스의 증감하는 부분의 정성적인 경향이 유사함을 확인 가능하였고 그에 따른 노즐감쇠가 효율적인 주파수대를 예측할 수 있었다.