난류발생기가 장착된 선회기를 이용한 연소기내의 혼합 및 연소 특성

The Characteristics of Mixing and Combustion in the Combustor with Turbulence Generator

본 연구에서는 화염의 안정화를 위하여 사용되는 선회류 발생 장치의 베인에 작은 스케일의 난류를 발생시킬 수 있는 난류 발생기를 장착하여 연료와 흡입공기의 혼합을 촉진시키고, 연소와 온도의 균일도를 향상시키기 의한 실험적 검토를 행하였다. 실험에서는 내부 혼합용 이유체 분사노즐 사용하여 등유를 분사시킨 후 연료와 흡입공기의 혼합과 연소 현상을 관측하였다. 난류발생기는 베인 각도에 따른 베인과 베인 사이의 각 단면의 면적을 계산하여 그 유로단면의 면적에 대한 비율로서 난류발생기의 면적을 결정하여 선회기를 통과하는 유로 단면적의 각각 0%, 3%, 7%, 12%에 해당하는 면적의 난류 발생기를 제작하여 선회기 출구 베인의 끝단에 설치하였다. 실용 연소기의 구조를 어느 정도 단순화한 환형 연소기에서의 농도분포, 화염구조 및 온도분포를 조사하여 효과적인 연소기내의 연소제어에 사용하고자 한다.

A swirler with turbulence generator is designed and manufactured for generating many small-scale eddies in the combustor which contribute to enhancing mixing effect between fuel and air. The method results in not only the disadvantage of pressure loss but also the advantage of promoting combustion and reducing NOx. For the purpose of the study, four kinds of swirler with different turbulence generator area (0%, 3%, 7%, and 12% of reducing flow area) are designed to confirm the effect of mixing according the variation in the area of the turbulence generator. The mixing of combustor in the radial direction is significantly improved and the distributions of flames and temperature are well distributed throughout the cross section of a combustor as area of swirl generator is increased.