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비대칭 3차원 핀틀 노즐의 연결관 각도와 핀틀 위치에 대한 성능 특성 해석
이강민(KangMin Lee),홍지석(JiSeok Hong),성홍계(Hong-Gye Sung),허준영(Junyoung Heo),진정근(Jungkun Jin),하동성(DongSung Ha) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
비대칭 3차원 핀틀 노즐 형상에서 연소실과 핀틀 노즐의 연결관 각도와 핀틀 위치가 성능계수에 미치는 영향을 분석하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. 초음속 노즐을 통해 배출되는 유동 특성을 정확히 예측하기 위하여 k-ω SST의 압축성 보정 난류모델을 적용하였다. 비대칭 3차원 형상에 의한 복잡한 유동 구조로 인하여 나선형 형태의 유선과 유동 박리가 관찰되었으며, 이로 인하여 유동의 전압력 손실이 크게 발생되었다. 유입관의 각도가 감소할수록 성능계수가 증가하였으며, 핀틀의 위치에 따른 유동구조가 크게 변화되기 때문에 이에 대한 성능 특성을 분석하였다. A three dimensional numerical analysis has been conducted to analyze the effects of a pipe angle, connecting a combustion chamber and a pintle nozzle, and pintle position on pintle nozzle performance. The compressibility correction of k-ω SST turbulent model was implemented to precisely predict the characteristics of complex flow structures inside a supersonic pintle nozzle. Due to an 3-D asymmetric pintle nozzle configuration, complex helical flow streamlines and large flow separations were observed, which resulting in significant nozzle performance losses. As the angle of connection-tube decreases, the coefficient of performance increases and Since the flow structures are evidently changed to the pintle stroke position, the performance characteristics was analyzed.
환형 다중 스월 인젝터 가스터빈엔진 연소기의 연소 불안정 및 배기가스 예측 LES
정원철(Woncheol Jeong),최재원(Jaewon Choi),홍지석(Jiseok Hong),성홍계(Hong-Gye Sung) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
스월 인젝터를 이용한 가스터빈엔진 환형 연소기의 난류 연소 유동 특성 연구를 위해 3차원 Large eddy simulation(LES)과 flamelet 해석 기법이 적용되었다. 유동해석 결과, 인젝터에서 분사되는 유동의 상호작용에 의해 불안정성이 발생하는 것을 확인하였다. 또한 연소실내 유동구조에 의해 발생되는 음향모드의 해석결과를 통해 반경/접선방향의 불안정성이 지배적인 것을 확인하였다. 본 연소기는 예혼합 희박조건으로 운전되며, 그 결과 환경오염물질인 NO가 약 9.6ppm 배출되는 것을 확인하였다. Turbulent combustion characteristics of an annular combustor with the swirl injectors of gas turbine engine has been investigated by 3D large eddy simulation(LES) and flamelet analysis technique. High pressure fluctuation occurs due to the interactions among neighbor injectors. The pressure fluctuation is amplified dominantly along radial/tangential direction in annular combustor. NO, the one of the environmental contaminant, is emitted of approximately 9.6ppm in the entire combustor due to the lean burn condition in the combustor.