백향 단이 있는 채널에서 고중력 연소 특성에 대한 수치 연구

고중력(high-g) 연소는 화염 전파 속도를 크게 증가시킬 수 있으며, 따라서 항공기 엔진의 축 길이를 단축시키고 추력 대 중량비를 증가시킬 수 있습니다. 본 연구에서는 대형 난류 시뮬레이션 모델을 활용하여 백향 단이 있는 채널에서 프리믹스 프로판-공기 화염의 연소 특성과 화염 형태의 진화를 조사했습니다. 연구 결과에 따르면, 원심력과 유속의 증가가 연소 중 압력 변동을 증가시키고 난류 강도를 높일 수 있음을 보여줍니다. 원심력의 존재는 뜨거운 유체와 차가운 유체 사이에서 레일리-테일러 불안정성(RTI)의 발생을 촉진합니다. RTI와 켈빈-헬름홀츠 불안정성(KHI)의 결합 효과는 뜨거운 유체와 차가운 유체 사이의 방해를 증대시키고, 연료 연소 시간을 단축시키며, 대규모 소용돌이의 소산을 강화합니다. 유체 흐름 속도의 증가는 화염 전선의 유체 역학적 길이 변형률을 증가시켜 연소 중 난류 수준을 어느 정도 향상시키고 연료 소비율을 증가시킬 수 있습니다. 강한 원심력이 작용할 때, 전반적인 화염 전파 속도는 두 배 이상 증가할 수 있습니다. 특정 범위 내에서 고중력 장 세력의 증가는 RTI의 강도를 높이고 RTI의 비선형 단계로의 전이를 가속화할 수 있습니다.