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스월러 유량비 및 플레어 출구길이가 모델 챔버내 유동에 미치는 영향에 대한 실험적 연구
유경원(Gyong Won Ryu),김용련(Yeong Ryon Kim),김홍집(Hong Jip Kim) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
스월러는 가스터빈 연소기내에 재순환영역을 형성시켜 보염역활을 수행하는 기구로 스월러에 의해 형성된 유동패턴은 연소실내 화염의 분포, 연소 효율, 배기가스등의 연소기성능을 크게 좌우한다. 본 연구에서는 counter-rotating 스월러에 대해 레이저입자유속계 (Particle Image Velocimetry)를 이용하여 바깥쪽 스월러와 안쪽 스월러의 유량비가 다른 2종의 스월러 대한 스월러 양단 압력차 변화 및 플레어 길이비에 따라 변화하는 모델 챔버내의 유동형태를 실험적으로 고찰한 것으로, 실험결과 바깥쪽 스월러의 유동은 주 재순환영역(Central Toroidal Recirculation Zone)의 형태를, 안쪽 스월러의 유동은 스월러 벤튜리 출구에서의 재순환유동 강도에 영향을 미침을 알 수 있다. 바깥쪽 스월러의 유량이 많은 경우 플레어의 끝단 길이비에 따라 CTRZ 및 CRZ(Corner Recirculation Zone)의 형태를 제어할 수 있음을 알 수 있었다. Swirler plays as an flame holder generating recirculation regions and control the flame distributions, combustion efficiency, and characteristics of exhaust gas. This experiments was performed to find out the effect of mass flowrate ratio effect of inner/outer swirler flow area with counter-rotating swirler and flare exit length to flow patterns inside a model chamber using PIV(Particle Image Velocimetry) technique. As a result, outer swirler flow control CTRZ(Central Toroidal Recirculation Zone) and inner swirler flow control the strength of recirculation above swirler venturi exit. CTRZ and CRZ(Corner Recirculation Zone) are controlled by flare exit length when outer swirler has large mass flowrate.