상세 설명

연소불안정은 로켓 엔진 및 가스터빈 등 추진장치의 신뢰성과 성능에 큰 영향을 미치는 핵심 문제입니다. 본 연구실은 연소실 내에서 발생하는 다양한 연소불안정 현상, 예를 들어 음향-유동 결합, 화염 구조 변화, 압력 섭동, 자기-맥동 현상 등을 실험적 및 이론적으로 분석합니다. 이를 위해 다양한 연소기(스월-안정화 연소기, 덤프 연소기 등)와 분사기 조합을 사용하여, 연소실 길이, 혼합기 구조, 스월 수, 유입 속도, 당량비 등 주요 변수 변화에 따른 연소불안정 특성을 체계적으로 연구합니다. 연소불안정이 연소실 내 열전달 및 냉각 특성에 미치는 영향도 중점적으로 다루고 있습니다. 재생냉각 연소기, 리브 내벽을 갖는 팽창식 사이클 엔진 등 다양한 냉각 구조를 적용한 연소기에서, 연소불안정 발생 시 열유속 변화, 냉각채널 내 압력손실, 코킹 현상 등을 실험적으로 계측하고 해석합니다. 이를 통해 연소실의 내구성 향상과 장시간 운용이 가능한 추진장치 설계에 필요한 기초 데이터를 확보하고 있습니다. 또한, 연소불안정의 능동 제어를 위한 음향가진, 2차 연료 분사 등 다양한 제어 기법을 실험적으로 검증하며, 연소안정성 평가를 위한 새로운 진단 및 평가 방법론도 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 우주발사체, 항공기 엔진, 산업용 연소기 등 다양한 응용 분야에서의 연소 안정성 확보와 열관리 기술 발전에 크게 기여하고 있습니다.

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