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모사 가스터빈 연소기 내 동압 계측 특성 및 보정식 개발
장대진(Dae Jin Jang),전병철(Byung Chul Jun),최종운(Jong Wun Choi),이민철(Min Chul Lee) 대한기계학회 2020 大韓機械學會論文集B Vol.44 No.6
본 연구에서는 가스터빈 연소기 내에서 연소 불안정을 진단하기 위해 주로 사용되는 동압 측정법의 타당성을 검증하고, 오차를 최소화하기 위한 보정식을 제안하였다. 비연소 상태에서 원기둥 형상의 캔형 가스터빈 모사 연소기의 일측에 부착된 스피커를 이용하여 50Hz~6,000Hz로 가진 주파수를 변경하였을 때, 라이너의 길이 방향으로 벽면 매설방식(flush mount type)으로 설치된 6개의 동압 센서를 이용하여 연소실 내 동압이 측정되었다. 일부 실험 조건에서 오측정 현상을 관찰되었고, 정상파 모드 분석을 통해 원인을 파악하였다. 이러한 계측 오차를 줄이고자 두 개의 보정식을 제안 · 검증하였고, 이 결과는 가스터빈 연소기 내 연소 동압 측정의 정확성을 향상시키고 연소 불안정 사고 위험성을 감소시킬 것으로 기대된다. In this study, the adequacy of the conventional measurement method of dynamic pressure, which is mainly used to diagnose combustion instability in a gas turbine combustor, was checked and new correction equations are proposed to minimize the error. When changing the excitation frequency from 50 Hz to 6,000 Hz using a speaker installed at one end of a can-type cylindrical model combustor in a non-combustion state, dynamic pressure in the combustion chamber was measured using 6 flush-mount-type dynamic pressure sensors installed along the liner in a longitudinal direction. Measurements errors for several experimental conditions were examined and the cause of this phenomenon was identified through standing wave mode analysis. To reduce this error in measurement, two correction correlations are proposed whose validity was verified. These results are expected to improve the measurement accuracy of dynamic pressure in a gas turbine combustor and, consequently, to reduce the risk of accidents from combustion instability.
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