약선회 버너를 대상으로 한 난류 예 혼합 화염의 연구(Study on Turbulent Premixed Flames of a Low-Swirl Burner)

전문가 제언

□ 가스터빈 연소기는 연소를 안정시키고 화염길이를 짧게 하기 위해 소용돌이(swirl) 유동을 채택하고 있는데, 소용돌이 유동에 의해 화염 후류의 고온 공기가 노즐 근처로 모여서 혼합기를 예열하고 안정적으로 착화하게 된다.

□ 따라서 연소효율을 향상시키고 화염안정을 위해서 연소노즐 근처의 화염 해석이 매우 중요하며, 이에 따라 다양한 형태의 연소실과 재순환 영역 구축이 가능하게 된다.

□ 본문에서는 난류 예 혼합 연소에서 연료 희박조건에서는 강한 선회 대신 약 선회화염이 안정됨을 두 가지 계측의 병행으로 입증하고, 항공기용 가스터빈 연소기로서의 적용 가능성을 소개하고 있다.

□ 최근, 난류 예 혼합 화염에서 LDV/OH-LIF/CARS 기술에 의해서, 재순환영역을 변화시키면 고온의 가스를 노즐 쪽으로 이동시킬 수 있음이 확인되었는데, 즉 당량비와 선회 수를 변화시킴으로써 고온영역이 이동 된다는 것은 본문 결과와 같다고 본다.

□ 특히 최근에는 스모그의 원인이 되는 열적(thermal) NOX를 저감시킬 필요가 있어서 화염온도를 적절하게 제어하는 것이 중요해 지고 있는데, 현재로는 간접조절만 가능하며 최적 효율을 위해서는 정밀한 화염온도 조절이 중요한데 어려운 과제로 되어 있다.

□ 따라서 화염온도 분포를 해석하기 위해서는, CARS 기술을 이용하여 노즐 근처의 화염온도 분포를 측정하는 등 다양한 연구가 계속되고 있다.

□ 최근 국내 유수업체가 유럽에 연소기 모듈을 수출하는 등 그간의 많은 연구 결과가 결실을 맺고 있는데, 궁극적으로는 화염이 짧은 희박 예 혼합 연소기 개발을 목표로 세계 항공 산업이 경쟁을 하고 있어서 우리도 관련 연구에 자원을 집중해야 할 것이다.

저자

Tachibana Shigeru ; Zimmer Laurent ; Suzuki Kazuo

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2004

권(호)

46(137)

잡지명

일본연소학회지(J439)

과학기술
표준분류

에너지

페이지

153~159

분석자

차*기

분석물

• 약선회 버너를 대상으로 한 난류 예 혼합 화염의 연구.pdf [172,555 byte]

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