액상 연료 분무를 갖는 초소형 트랩드 보텍스 연소기 연소특성 규명

Combustion characteristics of an ultra-compact trapped vortex combustor with liquid fuel sprays

연구 내용

액상 연료 분무와 트랩드 보텍스 구조를 연계해 연소 효율·안정성과 열방출 구역을 분석하는 연소기 성능 규명 연구

본 연구는 액상 연료 분무를 사용하는 초소형 trapped vortex combustor에서 분무의 원자화·증발 특성이 화염 구조와 열방출 거동에 미치는 영향을 규명합니다. 가시광 및 OH* chemiluminescence 영상을 통해 반응 영역의 공간 분포를 관찰하고, X-ray phase contrast imaging으로 분무의 정성·정량 정보를 확보하여 연소 효율과의 연계를 분석합니다. 또한 작동 조건과 연료 특성에 따른 연소 레짐 변화를 평가하고, 필요 시 열방출 구역 위치와 벽 온도 조건이 액적 수명 및 이동 특성을 통해 성능에 반영되는 메커니즘을 해석합니다. 이를 통해 소형 연소기 설계 변수의 방향성을 제공합니다.

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연구 흐름

2024년에는 액상 연료 분무를 포함한 trapped vortex combustor의 개념 설계와 함께, 연소 안정성과 효율을 실험적으로 평가하며 분무 정보와 열방출 구역 이미지를 연결하는 분석 틀을 구축했습니다. 같은 시기에 측정·서술 요소를 정정한 correction 논문을 통해 결과 해석의 정합성을 보완했습니다. 2026년에는 모델 초소형 연소기를 대상으로 작동 조건과 연료 종류에 따른 성능 변동을 확장하여, 액적 증발과 열방출 구역 위치의 영향까지 포함하는 해석으로 발전시키는 연구 흐름을 보입니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

초소형 연소기 설계 변수 맵
액상 연료 분무 기반 열방출 제어
연소 안정성 평가 프로토콜
분무-연소 상관분석 방법
작동 조건 의존 연소 레짐 판별
연소 효율 향상 실험 설계
광학 기반 반응영역 진단
열방출 구역 위치 최적화
소형 동력장치 연소 성능 평가
연료 특성 기반 성능 예측 모델