Quantitative Analysis of the Dynamic Pressure Response Characteristics and the Importance of Measurement Position according to Excitation Frequency and Amplitude Variations in a Model Gas Turbine Combustor

본 연구에서는 가스터빈 연소기에서 연소 불안정 시 발생하는 동압 특성을 정량적으로 분석하기 위해 모사 가스터빈 연소기를 활용한 동압 계측 실험이 수행되었다. 가진 주파수는 기본 모드인 160 Hz부터 6차 모드인 960 Hz까지 설정하고, 가진 진폭 전압은 1 ~ 10 V로 점진적으로 조정하여 동압 응답 특성을 분석하였다. 실험 결과 대부분의 주파수에서 가진 전압과 응답 동압 간 선형성이 관찰되었다. 320 Hz에서 공진 주파수(160 Hz) 대비 약 1.34배로 가장 큰 응답 상승폭이 확인되었으나, open-space 스피커 출력 특성을 식 (3)과 같이 보정한 결과 320 Hz는 160Hz 대비 약 0.80배 수준으로 감소하여, 160 Hz에서 가장 강한 정상파가 형성됨을 확인하였다. 본 실험 결과, 주파수 모드에 따라 최대 응답 위치는 상이하였고, 대부분의 모드에서 가진 전압-응답 진폭 간 선형성이 나타났다. 또한 스피커 자체 보정을 통해 가스터빈 연소기 내 동압 특성 이해를 심화하였고, 설계 단계에서 동압 센서 최적 배치의 필요성을 강조하였다.