Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
권호 표지

A Numerical Study on Quarter-Wave Resonator Tuning for Suppression of Combustion Instability in a Model Combustion Chamber

모형 연소실에서 연소 불안정 억제를 위한 1/4파장 공명기의 동조 방법에 관한 수치적 연구

  • 박주현 ((주)현대로템 기술연구소) ;
  • 박이선 (세종대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 손채훈 (세종대학교 기계항공우주공학부)
  • Received : 2010.01.12
  • Accepted : 2010.04.25
  • Published : 2010.06.30
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Abstract

Acoustic tuning of quarter-wave resonator is investigated numerically to suppress combustion instability in liquid rocket engines. A model combustion chamber is adopted. First, basic acoustic characteristics are examined and acoustic damping is pursued by quarter-wave resonators. Next, for frequency tuning of the resonators, thermodynamic properties inside the acoustic resonators are estimated based on the numerical data. Maximum damping capacity is obtained when the resonators are designed to have the optimum length calculated with the properties. But, damping capacity induced by the resonators with the same length is comparable with it.

로켓 엔진의 연소불안정을 제어하기 위해 연소실에 1/4파장 공명기가 장착된 경우의 음향감쇠 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 모형 연소실에서의 연소장을 수치해석하여 기본 음향파 응답특성을 분석하였고, 기존 공명기 설계안을 검토하였다. 다음으로, 이 연소실에 음향공명기를 장착하여 공명기 내부 물성치를 예측하였다. 이를 토대로 음향모드를 감쇠시킬 수 있는 주파수 동조 방안을 연구하였다. 공명기 내부의 물성치를 토대로 각 공명기를 최적 동조 길이로 설계할 경우에 충분한 감쇠 성능을 얻을 수 있었다. 또다른 설계안으로 모든 공명기를 동일 길이로 설계한 경우의 길이에 따른 감쇠성능을 비교하여 제시하였다. 이를 토대로 최적의 동조길이를 찾아낼 수 있었다.

Keywords

References

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