Abstract
The combustion instability in a model dump combustor with an exhaust nozzle and the possibility of combustion control using a loudspeaker to these instabilities were studied. By changing inlet velocity, combustor length and equivalence ratio, dynamic pressure signals and flame structures were simultaneously taken. Because inlet velocity and combustor length affect the life time of vortex in the dump combustor, the results showed that as the combustor length increased and the inlet velocity decreased, the instability frequency decreased and the maximum power spectral density of the dynamic pressure generally decreased. Also, instability frequency and maximum power spectral density of the dynamic pressure increased with the increment of equivalence ratio. From the data of close-loop control, the optimum time-delay control using a loudspeaker was confirmed to be able to reduce the vortex shedding induced from the mixed acoustic-convective mode combustion instability.
연소실 출구 노즐을 갖는 모델 덤프 연소기에서의 연소불안정과 스피커를 이용한 능동제어의 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 예혼합 가스의 유입속도, 연소실 길이, 당량비를 변화시켜가며 동압과 화염구조를 동시에 측정하였다. 유입속도와 연소실 길이는 덤프 연소기에서의 와류 생존시간에 영향을 주기 때문에, 연소길 길이가 길어질수록 그리고 유입속도가 작아질수록 연소불안정의 주파수는 작아지고, 동압에서 얻어진 최대 스펙트럼밀도 또한 전반적으로 작아지는 경향을 보였다. 당량비에 따라 불안정의 강도와 주파수 특성도 변했는데, 당량비의 증가에 따라 불안정 주파수와 연소불안정 강도는 증가하는 경향을 나타내었다. 폐루프 방식의 제어를 통하여 스피커를 이용한 능동제어는 이러한 혼합 acoustic-convective 모드 연소불안정으로 발생하는 와류의 발전을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.