본 논문에서는 많은 가스터빈 산업체 및 연구기관에서 연소불안정 현상과 관련된 변수들을 예측하기 위해 가장 보편적으로 이루어지고 있는 열음향 해석 모델에 대한 기술 소개 및 최근의 연구 동향을 분석하였다. 선형 시스템 해석을 통하여 연소 불안정이 발생하는 고유 주파수 및 불안정 초기 성장률의 예측이 가능하다. 이를 위하여 정의된 시스템에서의 음향파와 열발생율 섭동간의 선형 관계식을 선형 음향 이론으로부터 유도할 수 있고, 이 관계식의 해를 구하기 위해서 가장 중요한 부분은 화염 전달 함수로부터 n-${\tau}$ 함수를 구하여 열발생율 섭동 결과에 대한 정보를 얻는 것이다. 현재까지의 연구 결과로부터 선형 특성 해석에는 상당한 진보가 이루어져 왔고, 실제 가스터빈 연소기에 적용하는 노력이 있었으나, 한계 진폭과 과도기 현상 예측을 위해서 요구되는 비선형 동적 특성 모델링 기술 개발은 현재 간단한 연소기와 버너의 적용에 머물러 있는 실정이다. 실제 복잡한 가스터빈과 같은 연소 시스템에 적용되기 위해서는 비선형 경계 조건을 고려한 시스템 동적 특성 연구와 화염의 비선형 거동을 더욱 정확히 설명할 수 있는 전달 함수에 대한 예측 기술이 선행되어야 한다.
액체 로켓엔진에서의 고주파 연소불안정 제어를 위한 수동 안정화 제어 기구로 음향공을 적용하여 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 우선, 기본형 모델링 연소실에서 발생한 유해 공진주파수는 음향공의 동조를 통하여 효과적으로 감쇠될 수 있음을 확인 하였다. 또한, 음향공의 기하학적 형상에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하기 위하여, 주요 설계 변수를 변화시킨 몇 가지 음향공 모델에 대해 유해 공진주파수 감쇠 효과를 정량적으로 비교, 분석하였다. 선형음향해석과 실험적 방법 모두 만족할만한 일치성을 나타내었으며, 오리피스 입구 면적이 가장 크거나 오리피스 길이가 가장 짧은 경우에서 감쇠 효과가 가장 크게 나타났다. 결론적으로 음향공을 이용한 최적의 음향공 제어를 위해서는 음향공 부피를 고려한 최적의 음향공 설계가 절대적으로 필요함을 입증한다.
Michael McKeon, in The Origins of the English Novel, 1600-1740, sets forth a theoretical study of a large canon of seventeenth- and eighteenthcentury works, based upon the dialectic of genre formations, which attempts to analyze certain "instabilities" in generic and social categories- "instabilities" that McKeon identifies as "Questions of Truth" and "Questions of Virtue." In this paper, I argue with McKeon's optimistic reading of Samuel Richardson's work, Clarissa, or The History of Young Lady (1740), which concludes that-unlike Pamela's "manifest material and social empowerment"-Clarissa acquires "manifest discursive and imaginative empowerment" and "wins" (to use McKeon's terms) the "battle" with her antagonist, Robert Lovelace. What is difficult to accept in this reading of Clarissa is McKeon's claim that the "success" of Clarissa's resistance to Lovelace, despite the tragic rape, is evident in her "new-found power" which is represented in the heroine's spiritual "conversion"- her decision to die to protect her "version of truth and virtue." McKeon's spiritual "conversion" not only forces Clarissa to surrender her legal right to prosecute her rapist but also forces her to seek the shelter of her "father's house" in the afterlife because she can no longer "make others accept [her] own version of events as authoritative." Thus, in contrast to McKeon, I claim that Clarissa represents the necessary conditions for its heroine's "empowerment" primarily in language that suggests her manifest social invalidation; language which in particular emphasizes that her rape and torture by Lovelace forces Clarissa's spiritual "conversion" to seek her reward in the afterlife-thereby concluding that Clarissa's discursive and imaginative empowerment does not and cannot exist in the secular, material world.
Many models of globular cluster formation assume the presence of cold dense clouds in early universe. Here we re-examine the Fall & Rees (1985) model for formation of proto-globular cluster clouds (PGCCs) via thermal instabilities in a protogalactic halo. We first argue, based on the previous study of two-dimensional numerical simulations of thermally unstable clouds in a stratified halo of galaxy clusters by Real et al. (1991), that under the protogalactic environments only nonlinear (${\delta}{\ge}1$) density inhomogeneities can condense into PGCCs without being disrupted by the buoyancy-driven dynamical instabilities. We then carry out numerical simulations of the collapse of overdense douds in one-dimensional spherical geometry, including self-gravity and radiative cooling down to T = $10^4$ K. Since imprinting of Jeans mass at $10^4$ K is essential to this model, here we focus on the cases where external UV background radiation prevents the formation of $H_2$ molecules and so prevent the cloud from cooling below $10^4$ K. The quantitative results from these simulations can be summarized as follows: 1) Perturbations smaller than $M_{min}\~(10^{5.6}\;M{\bigodot})(nh/0.05cm^{-3})^{-2}$ cool isobarically, where nh is the unperturbed halo density, while perturbations larger than $M_{min}\~(10^8\;M{\bigodot})(nh/0.05cm^{-3})^{-2}$ cool isochorically and thermal instabilities do not operate. On the other hand, intermediate size perturbations ($M_{min} < M_{pgcc} < M_{max}$) are compressed supersonically, accompanied by strong accretion shocks. 2) For supersonically collapsing clouds, the density compression factor after they cool to $T_c = 10^4$ K range $10^{2.5} - 10^6$, while the isobaric compression factor is only $10^{2.5}$. 3) Isobarically collapsed clouds ($M < M_{min}$) are too small to be gravitationally bound. For supersonically collapsing clouds, however, the Jeans mass can be reduced to as small as $10^{5.5}\;M_{\bigodot}(nh/0.05cm^{-3})^{-1/2}$ at the maximum compression owing to the increased density compression. 4) The density profile of simulated PGCCs can be approximated by a constant core with a halo of $p{\infty} r^{-2}$ rather than a singular isothermal sphere.
This study focuses on the development of numerical procedure to analyze the nonlinear combustion instabilities in liquid rocket engine. Nonlinear behaviors of acoustic instabilities are characterized by the existence of limit cycle in linearly unstable engines and nonlinear or triggering instability in linearly stable engines. To discretize convective fluxes with high accuracy and robustness, approximated Riemann solver based on characteristics and Euler-characteristic boundary conditions are employed. The present procedure predicts well the transition processes from initial harmonic pressure disturbance to N-like steep-fronted shock wave in a resonant pipe. Longitudinal pressure oscillations within the SSME(Space Shuttle Main Engine) engine have been analyzed using the pressure-sensitive time lag model to account for unsteady combustion response. It is observed that the pressure oscillations reach a limit cycle which is independent of the characteristics of the initial disturbances and depends only on combustion parameters and operating conditions.
반응 진행 변수 보존 방정식 및 1단계 비가역 반응과 연계된 고해상도 전산유체 코드를 이용하여 관 내부를 전파하는 데토네이션 파의 삼차원 구조를 관찰하였다. 코드는 영역 분할에 기초하여 MPI 라이브러리를 이용하여 병렬화하였으며, AMD 프로세서로 구성된 Windows 클러스터를 이용하여 실행하였다. 삼차원 비정상 해석으로부터 데토네이션 파의 불안정성으로 유발된 그을음 막 기록(smoked-foil record)을 얻을 수 있었으며, 이로부터 초기 교란 조건에 따라 직사각 모드나 대각 모드의 셀 구조와 함께 작은 반응 상수 조건에서는 회전 데토네이션 파를 관찰할 수 있었다.
The objective of this study is a qualitative comparison between line-integrated OH chemiluminescence(OH$\^$*/) image and its Abel inverted image to investigate the flame structure at different phase of the oscillating pressure field. PIV(Particle Image Velocimetry) measurements were conducted under non-reacting conditions to see the global flow structure and NOx emission was measured to investigate the effect of fuel-air premixing on combustion instability and emission characteristics. Experiments were carried out in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor operating on natural gas. Combustion instabilities in present study exhibited a longitudinal mode with a dominant frequency of ∼341.8㎐, which corresponded to a quarter wave mode of combustor. Heat release and pressure waves were in-phase when instability occurred. Results gave an insight about the location where the strong coherence of pressure and heat release existed. Also an additional information on active control to suppress the combustion instabilities was obtained. For lean premixed combustion, strong correlation between OH$\^$*/ and NOx emissions was expected largely due to the exponential dependence of thermal NOx mechanism on flame temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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