다중 노즐 모형 가스터빈 연소기에서의 음향/대류 파동 간섭 메커니즘 = interference mechanisms of acoustic/convective waves in a multi-nozzle model gas turbine combustor

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본 연구에서는 다중 노즐 모형 가스터빈 연소기에서 강제화염응답과 자발화염응답 특성을 확인하고 열음향 모델을 사용하여 연소불안정 현상을 예측하였다. 강제화염응답 계측에서는 화염전달함수와 화염기술함수의 특징을 확인하고 단일 화염과 비교하여 전혀 다른 특성을 확인하였다. 그리고 간섭하는 두 스월 화염에서 각 노즐의 스월러 위치 구배와 평균 입구 유속 구배로 인해 발생하는 화염의 자발화염응답 변화를 계측한 결과, 시스템의 비대칭성이 무조건적으로 화염을 안정화시키지 않으며 오히려 불안정하게 만들 수도 있음을 확인하였다. 앞선 결과를 통해 스트로할 수로 무차원화 된 그래프에서는, 스트로할 수에 대한 단일 화염 결과와 유사한 영역에서 연소불안정 현상이 심화 및 완화되었으며, 이로부터 스트로할 수를 이용한 연소기 특성의 일반화가 유의미함을 확인하였다. 마지막으로, 헬름홀츠 방정식을 이용한 수치해석적인 계산 결과, 실제 실험에서 계측된 연소불안정 주파수와 동일한 값이 도출되었으며, 연소기 길이 변화에 따른 고유주파수의 변화가 계산적으로도 잘 반영되었다. 모드 형상 또한 실험 결과와 일치하였으며, 열음향모델을 이용한 연소불안정 예측 가능성을 확인하였다.
Advisors
김규태researcherKim, Kyu Taeresearcher
Description
한국과학기술원 :항공우주공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2019
Identifier
325007
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 항공우주공학과, 2019.2,[vii, 72 p. :]

Keywords

고유주파수▼a모드 형상▼a스월러 위치 구배▼a스월 안정화 화염▼a스트로할 수▼a연소불안정▼a평균 유속 구배▼a화염간 상호작용; Combustion instability▼aeigenfrequency▼aflame-flame interaction▼amean nozzle velocity gradient▼amodeshape▼astaggered swirler location▼astrouhal number▼aswirl-stabilized flame

URI
http://hdl.handle.net/10203/267275
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=843705&flag=dissertation
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AE-Theses_Master(석사논문)
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