Experimental Study on the Suppression of low Frequency Unstable Burning Occurred in a Gas Generator Using Bundle Cylindrical Grain

Untypical unstable burning with very low frequency was observed at firing test of a gas generator using bundle cylindrical grain. The pressure unbalance between inside and outside of cylindrical grain brought such a low unstable burning. The grains were radially holed so that the high pressure gas inside of grain could quickly moved outward of gain, resulting dissipation of the pressure unbalance However too many holes were required to let the burning be stable for all operation regime from low to high temperature of grain and resultantly deteriorate the Progressive increase of gas amount produced by a gas generator. So another idea using grids located both sides of a bundle grain was applied to dissipate actively large vorticities enhanced by unbalance pressure distribution in a combustor. Finally stable burning with progressively increase of gas was established by application of 5${\times}$5 grid slightly away bundle grain to move bundle gain freely in case pressure unbalance were occurred inside of combustor.

다발 원통형 그레인을 사용한 가스발생기의 저주파 연소불안정 소멸에 대한 실험적 연구

원통 다발형 그레인의 연소시험 결과 저주파 불안정 현상이 나타났다. 그 원인은 원통 그레인 내면의 압력과 외면의 압력차(압력 비평형)가 주원인임을 알 수 있었으며, 그레인 반경방향으로 홀을 뚫어 그레인 내면에 상승된 압력을 외면으로 빠르게 확산되도록 하여 안정된 연소현상을 얻을 수 있었다. 그러나 고온 조건에서도 안정된 연소 현상을 얻기 위하여 직경 3mm 흘 7개를 뚫게 됨에 따라 가스발생량의 증가가 많이 둔화되어 격자를 사용하는 방법을 연구하게 되었다. 격자를 사용함으로써 큰 와류(large vorticity)를 소멸시켜 그레인에 홀을 뚫지 않고도 안정된 연소를 얻을 수 있었으며 가스 발생량도 점진적으로 증가시킬 수 있었다. 가로${\times}$세로 격자는 5${\times}$5, 그레인은 격자에 고정시키지 않을 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.