• 제목/요약/키워드: Annular combustor

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환형연소기에서 불안정성에 따른 유동적인 대칭성파괴 효과 Part I : 노즐 배치의 특성 (Flow Symmetry Breaking Effect According to Instability in Annular Combustor Part.I : Characteristics of Nozzle Arrangement)

  • 이희도;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.62-73
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    • 2022
  • 본 연구에서는 환형연소기 형태를 가지는 가스터빈 연소기에서 연소불안정성을 제어하는 방법을 제시하고자 하였으며, 노즐 배치와 이에 따른 당량비 변화를 통한 유동적인 대칭성파괴(Flow symmetry breaking) 효과를 비교하였다. 이를 위하여 FFT, Time signal 및 위상궤적의 모드 분석을 통하여 대칭성파괴 효과를 확인하였다. 또한, 모드분석으로 불안정한 영역과 안정된 영역을 확인하였고 이를 등고선 지도에 나타내었다. 본 연구를 통해 노즐의 당량비와 배치가 대칭이거나 노즐이 연속적으로 배치되면 불안정성이 발생하였으나, 노즐의 배치 및 당량비가 대칭성을 가지질 않는다면 당량비의 차이가 작더라도 연소불안정성이 극적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

회전분무시스템을 가진 환형연소기의 점화성능 연구 (A Study of Ignition Performance on the Annular Combustor with Rotating Fuel Injection System)

  • 이강엽;이동훈;최성만;박정배;김형모;박영일;고영성;한영민;양수석;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.60-65
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    • 2003
  • 회전분무시스템을 적용한 가스터빈연소기의 점화특성을 연구하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 연료분사는 연료를 회전연료노즐의 내측에 공급한 후, 고속모터로 회전하는 연료노즐에서 발생하는 원심력을 이용하여 분사되는 방식을 이용하였다. 실물크기의 연소기 및 시험리그를 제작하여 한국항공우주연구원의 연소시험설비를 이용하여 대기압 조건에서 연소시험을 수행하였다. 시험결과 이 연소기의 점화성능은 연료노즐의 회전속도를 증가하거나 감속할 경우 연소가스의 온도가 급격하게 변화되는 특성이 있음을 알 수 있었다.

좁은 다중 동축 석영관 내부에서의 예혼합 화염의 전파 특성에 대한 기초 실험 (Basic Experiment on the Propagation Characteristics of Premixed Flames in Narrow Annular Coaxial Quartz Tubes)

  • 조문수;백다빈;김남일
    • 한국연소학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • Flame stabilization characteristics of premixed flames in narrow annular coaxial tubes (NACT) were investigated experimentally. The NACT burner was proposed as a model of a cylindrical refractory burner, and it was made of quartz tubes. Flame stabilization conditions affected by the characteristic length of the burner was investigated with the variation of the equivalence ratio and the flow rates. Flame behaviors in narrow spaces could be directly observed. Conclusively, more wide flame stabilization conditions could be obtained at the case of the decreased channel scale. A flame instability, such as combustion noise was detected concerned with the flame oscillation observed at the surface of multi channel stage. Some flame propagation characteristics had complicated tendencies that may exist in practical porous-media combustors. Therefore, this NACT burner can be a basic configuration for the development of flame stabilization model in porous media combustor, and it will enhance our understanding about the behavior of flames in meso-scale combustion spaces.

분할연소기의 화염 가시화 연구 (Flmae Visualization of the sector combustor)

  • 김보라미;최채홍;김춘택;최성만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.213-216
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    • 2009
  • 가스터빈 연소기의 화염 특성을 알기 위하여 분할 연소기 시험을 수행하였다. 점화시험은 여러 가지 연소기 유입 공기속도와 공기과잉율에 따라 토치 점화장치를 이용하여 수행되었다. 또한, 연료를 충분히 공급한 상태에서 점화를 수행한 후 점차 연료량을 감소시켜가며 희박연소한계를 측정 하였다. 실험 결과, 공기과잉율 6에서 안정한 점화를 보였고 이 값은 연소기 공기 유입속도에 따라 점점 증가함을 보였다. 최소 실화한계는 연소기 공기 유입속도 40 m/s에서 약 4였고, 이 값 또한 연소기공기유입속도에 따라 약 10 까지 증가함을 보였다.

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길이 스케일이 관여된 층류 화염의 연소 속도 이해 (Understanding of Laminar Burning Velocity within a Length Scale Domain)

  • 정용진;최용운;김남일
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.77-78
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    • 2015
  • Laminar burning velocities have been predicted by constant volume combustion chamber, counter flow burner and others. In this study, the measured flame propagation velocities in an assembled annular stepwise diverging tube were plotted with respect to equivalence ratio, length scale, and velocity scale. Three dimensional approach to understand the flame propagation velocity including laminar burning velocity is investigated, and the surface provides the correlation among quenching distance, propagation velocity, and equivalence ratio.

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CARS 장치를 이용한 터빈 연소 시험기의 화염 온도 측정 (CARS thermometry in flame zone of turbine combustor sector rigs.)

  • 박철웅;이종호;한영민;고영성;이강엽;김형모;이수용;양수석;이대성;장영준;신현동;한재원
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.180-186
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    • 2001
  • Spatially and temporally resolved gas temperature measurements have been made in aeroengine combustor sector rig burning standard kerosene fuel. Temperature PDFs have been obtained from a triple-sector double annular combustor rig running at simulated ground idle conditions, showing features of flow mixing within the burning rig. Mean temperature and temperature PDFs were measured by CARS to investigate flow characteristics of the recirculation zones.

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사각 스월 연소기에서 냉각 유동을 이용한 연소기 내 유동 불안정 감쇠 및 조종 (Dissipation and Control of Flow Instability in a Rectangular Swirl Combustor using Cooling Flow Injection)

  • 유광희;김종찬;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.236-241
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    • 2009
  • 사각 스월 연소기의 냉각 유동에 의한 비반응 난류 유동 특성을 파악하기 위하여 3차원 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였고, 후처리 기법으로 Proper Orthogonal Decomposition(POD) 분석을 이용하였다. 해석에 이용된 연소기 모델은 GEAE사의 LM6000 연소기이다. 냉각 유동의 유입시 전단층(shear layer)의 속도 증가로 인해 중심 재순환 영역의 와류 강도는 강해진 반면 코너 재순환 영역의 와류 강도는 약해진 것을 관찰하였다. 또한 연소실 내 압력변동 폭이 감소하였으며, longitudinal acoustic mode의 감쇠가 두드러지게 나타난 것을 확인하였다.

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