원통형 연소기에서 연소 소음의 발생과 제어 방법

Abstract

제트 엔진과 같은 항공기용 추진기관에서는 불안정한 연소에 의해 저주파의 소음이 발생할 수 있으며 이렇게 생긴 저주파 소음은 기계적 진동을 유발하고 극단적인 경우에는 이로 인한 연소기의 손상을 가져올 수 있다. 이러한 소음의 발생기구를 규명하기 위하여, 음향학적 공명관 형태를 갖는 원통형 연소기내에서 예혼합 화염으로 구성된 열원과 음장간의 상호작용을 살펴보고 이에 의해 생기는 연소관 내부의 열 음향학적 되먹임 현상을 실험적으로 관찰하였다. 이를 위해 원통형 연소기의 하부에 프로판-공기 화염을 구성하여 유동장 및 혼합기 특성에 따른 연소 불안정성과 소음의 특성을 측정하였다. 이러한 실험적 연구를 통해 원통형 연소기에서 심한 저주파 음향 진동이 발생함을 발견하였고, 이소음을 제어하기 위한 능동소음 제어 방법을 고안하였다. 적응 제어 장치를 이용한 소음 제어 방법을 모의 실험을 통하여 구현하고 이를 적용함으로써 연소에 의한 저주파 소음의 저감이 가능함을 밝혔다.