Large Eddy Simulation on Swirl Direction Effect of a Combustor with Seven Swirl Injectors

7개 스월 인젝터 연소기의 스월 방향에 따른 유동 특성 LES

To identify the turbulent flow characteristics resulted from the swirl direction of a combustor with seven swirl injectors, a 3D Large Eddy Simulation(LES) was implemented. The combustor of concern is the LRE combustor, designed by Aerospace Combustion Laboratory of Georgia Institute of Technology. The seven-clockwise-swirl-injectors combustor produces stronger flow interference among injectors, specially obvious tangential velocity near the wall, than the combustor with four-clockwise and three-counterclockwise swirl injectors. In addition, pressure fluctuations in the combustor with seven-clockwise-swirl-injectors was more amplified.

7개 스월 인젝터 연소기의 스월 방향에 따른 유동 특성을 파악하기 위하여 3차원 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였다. 해석에 이용된 연소기 모델은 Georgia 공대 Aerospace Combustion Laboratory의 LRE combustor를 이용하였으며, 경계 조건은 실험에서 얻어진 값을 적용하였다. 7개 인젝터의 스월 방향을 모두 동일한 방향으로 설정하였을 경우, 스월 유동간의 간섭이 증가하게 되고, 연소실 벽면에서 강한 원주방향의 속도 분포가 형성되는 것을 관찰하였다. 또한 연소실 내 압력변동폭은 인젝터의 스월 방향을 상반되게 설정하였을 때보다 현저히 증가한 것을 확인하였다.