한국추진공학회지 (Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers)

  • 제10권1호
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  • Pages.1-8
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  • 2006
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  • 1226-6027(pISSN)
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  • 2288-4548(eISSN)
한국추진공학회 (The Korean Society of Propulsion Engineers)
권호 표지

로켓엔진 연소기에서 음향 공명기의 bituning에 관한 수치적 연구

A Numerical Study on Bituning of Acoustic Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine

  • 이수룡 (서울산업대학교 자동차공학과) ;
  • 손채훈 (조선대학교 항공우주공학과)
  • 발행 : 2006.03.01
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초록

액체 로켓엔진 연소기에서 음향감쇠에 미치는 음향 공명기의 이중 주파수 동조(bituning) 효과를, 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 이중 주파수 동조된 공명기는, 두가지 주요한 음향파 진동 모드인 제1접선 방향(1T) 모드와 제1반경 방향(1R) 모드에 동조된다. 먼저, 단일 주파수 동조된 공명기의 음향감쇠 효과를 조사하였다. 감쇠 성능은, 1T 또는 1R 모드에 동조된 공명기 개수의 함수로서 감쇠인자에 의해 정량화되었다. 다음으로, 이중 주파수 동조된 공명기의 감쇠 특성을 조사하였다 수치해석 결과로부터, 1T와 1R 모드 각각에 동조될 적절한 공명기의 개수를 선정할 수 있다. 더 나아가, 모드 분할 현상에 의한 음향감쇠 효과의 저하를 줄이기 위해 이와 같은 이중 주파수 동조의 개념을 적용하였으며, 이를 통해 최적의 이중 동조 주파수를 찾을 수 있었다.

A linear acoustic analysis is conducted to examine bituning of acoustic resonators for acoustic damping in a combustion chamber of liquid rocket engine. Bituned resonators are tuned to the two principal modes, the first tangential(1T) and the first radial(1R) modes. First, the acoustic-damping effect of monotuned resonators is investigated. The damping capacity is quantified by damping factor as a function of the number of the resonators monotuned to 1T or 1R mode. Next, the damping characteristics of the bituned resonators are investigated. From the numerical data, the number of resonators, to be tuned to 1T and 1R modes, respectively, can be selected properly. Furthermore, the concept of resonator bituning is applied to reduce the degradation of damping effect caused by the mode split and thereby, optimal bituning frequencies are found.

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