환형 단일 스월 인젝터의 난류 연소 유동 특성 LES

국문 초록 (Abstract)

환형 연소기 내에서의 난류 반응 유동을 해석하고 유동 특성을 도출하기 위해 3차원 large-eddy simulation(LES)를 수행하였다. 연소실 내 복잡한 반응성 유동의 화염모사를 위해 level-set flamelet approach를 적용하였으며 proper orthogonal decomposition(POD)을 이용하여 압력 진동 분석을 수행하여 Fast Fourier transform(FFT) 결과와 비교하였다. 계산 모델로서 GEAE사의 LM6000 환형 연소기를 이용하였으며 작동 조건은 실험결과에 근거하였다. 연소실 내에서 난류 유동의 중요한 특징인 vortex breakdown과 연소가스의 팽창으로 인한 중심 재순환 영역, 코너 재순환 영역 등을 관찰하였고, 스월 유동과 연소로 인해 연소기 내부에서 형성되는 속도 성분을 실험값과 비교하였다. POD분석을 통하여 압력 변동 분포와 유동의 지배적인 POD 모드들을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To simulate the flame dynamics in an annular combustor with single swirl injector, a 3D large-eddy simulation(LES) and a level-set flamelet turbulent combustion model have been implemented. Proper Orthogonal Decomposition(POD) analysis has been also used to identify acoustic modal analysis. The LM6000 developed by GEAE has been used as the combustor of concern and boundary conditions are based on experimental data. The strong central toroidal recirculation zone that was induced by the volume of the combustion gas to dilate immediately and the vortex breakdown that occurred continuously through the procession of the vortex with decreasing strength, are observed. The velocity components of the simulation results in the combustor have been compared with corresponding experimental data. Additionally, several dominant modes developed by the turbulent dynamics of the swirl flows were observed.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 이론 수식 및 수치해법
• 3. 계산 조건
• 4. 결과 및 검토
• 5. 결론
• 참고문헌