Experimental Study on Edge Flame Instabilities in Solid Rocket Combustion

고체로켓연소에서 에지화염 불안정성에 대한 실험적 연구

Experiments in low strain rate methane-air counterflow diffusion flames diluted with $CO_2$ have been conducted to investigate the flame extinction behavior and edge flame oscillation The critical mole fraction at flame extinction is examined in terms of velocity ratio and global strain rate. Onset conditions of the edge flame oscillation and the relevant modes are also provided with global strain rate. It is observed that flame length is intimately relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation considerably. Edge flame oscillations are categorized into three: a growing-, a decaying-, and a harmonic-oscillation mode.

이산화탄소를 첨가한 저 신장률 메탄-공기 대향류 확산화염에서 화염소화 거동과 에지화염 진동을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 화염소화 조건에서의 임계 몰분율을 속도비와 전체화염 신장률에 따라 분석하였다. 또한 에지화염 진동의 시작조건과 관련된 모드들을 전체화염 신장률에 따라 조사하였다. 화염길이는 측면방향 열손실과 밀접한 연관이 있으며, 측면방향 열손실은 화염소화와 에지화염 진동에 중대한 영향을 미친다. 에지화염의 진동 모드는 성장, 감쇠, 조화 세 가지로 분류된다.