APU 가스터빈엔진 압력식 스월인젝터의 분무특성

Spray Characteristics of the Pressure Swirl Injector for the APU Gas Turbine Engine

APU 가스터빈엔진의 연료분무특성을 연구하였다. 지상 및 고도 작동조건에 대한 연료분무특성 실험을 수행하여 APU 엔진의 실화 가능성을 검토하였다. 분무실험은 4개의 작동조건에 대하여 수행되었으며 각 조건은 지상 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet 무부하 및 통합부하에 대한 실험을 수행하였다. 분무특성은 PDPA를 이용한 입자의 크기 및 속도 측정과 레이저 빔을 이용한 가시화를 수행하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하의 경우 입자의 크기가 100 ${\mu}m$정도이며 분무속도가 10 m/s로 낮아 화염안정성을 위한 개선이 필요할 것으로 판단된다.

Spray characteristics of the APU gas turbine engine were investigated. In order to understand blow out phenomena of the APU engine, we performed fuel spray test. In the test, four operating conditions such as sea level idle, sea level max power, 20,000 feet idle, 20,000 feet max power were used as spray experimental conditions. PDPA(phase Doppler Particle Analyzer) was used for measuring the particle diameter and velocity. Also spray visualization was performed by using ND-YAG sheet laser beam. From the test result, in the case of 20,000 feet idle condition, SMD is about 100 ${\mu}m$ and maximum particle velocity is about 10 m/s. For the flame stability, spray quality should be improved at 20,000 feet idle condition.