가스터빈엔진의 구성_2

연소실 (Combustion Section) 의 특징

• 주요기능:
• 공기/연료의 혼합하여 연소시켜서 공기에 열에너지를 증가시킴으로써, 고온,고압의 가스를 발생시켜 터빈을 구동하기 위함.
• 초창기 터보제트 모든 에너지를 엔진 후방으로 방출함으로써 추진력 발생시킴.
• 최근엔 대형팬, 프로펠러, 헬리콥터의 로터를 구동하기 위한 터빈 동력으로 사용  
• 공기/연료의 혼합하여 연소시켜서 공기에 열에너지를 증가시킴으로써, 고온,고압의 가스를 발생시켜 터빈을 구동하기 위함.
• 초창기 터보제트 모든 에너지를 엔진 후방으로 방출함으로써 추진력 발생시킴.
• 최근엔 대형팬, 프로펠러, 헬리콥터의 로터를 구동하기 위한 터빈 동력으로 사용

  연소실의 효율적인 연소를 위한 조건

• 좋은 연소를 보장하기 위하여 연료와 공기가 잘 혼합되기 위한 수단이어야 한다.
• 혼합기를 효율적으로 연소시킨다.
• 터빈 베인/블레이드가 작동온도에 견딜 수 있도록 냉각시켜야 한다.
• 고온가스가 터빈으로 정확히 전달 되어야 한다.

연소실의 기본 구성 요소

• 연소실 케이스, 연소실 라이너, 연료분사장치, 점화 장치, 연료 배출 장치

 

연소실의 종류

• 캔형 (Can Type)
• 캔-애뉼러형 (Can-Annular Type)
• 애뉼러형 (Annular Type)

캔형 연소실의 특징

• 터보샤프트와 APU에 사용
• 구성: 연소실 케이스, 연소실 라이너
• 여러 개의 캔으로 구성, 화염전파관 포함.
• 하부쪽 2개의 연소실에만 점화플러그 장착
• 연소실 마다 연료 배출구 구성
• 잔류 연료 배출구 의 중요성
• 엔진 정지 후 연소실에 잔여 연료를 배출
• 후화 : 엔진 정지 후 연료가 남아 있을 경우, 남은 열에의해 불꽃이 발생
• 조기점화 : 연료를 완전히 배출되지 않을 경우, 차기 시동 시 빠른 타이밍에 불꽃 발생
• 연소실을 지나가는 연소공기는 1차/2차 공기로 나누어 진다.
• 1차 공기는 연소실 내부 연소되어지는 공기
• 2차 공기는 케이스와 연소실 사이의 공기
• 연소공기를 중앙으로 모음, 라이너벽 손상 최소화, 적절한 구멍, 루버, 슬롯
• 연료노즐은 라이너 내에 효과적인 연소의 과정이 이루어질수 있도록 분사
•  
  1차 / 2차 로 구분하여 연료 분사
•  
  1차 연료 분사: 시동 시 불꽃이 더 잘 이루어 질 수 있도록 분무형태로 분사
•  
  2차 연료 분사: 시동 이후 연소실 전체적 으로 연소가 이루어질수 있도록 멀리 분사

캔-애뉼러형 연소실의 특징

• 캔형 연소실과 동일한 기본 형태
• 최신엔진에는 사용하지 않는다
• 스웰 가이드 베인 : 소용돌이를 발생시켜 공기의 속도를 줄여 공기와 연료의 원활한 혼합을 돕는다.

 

애뉼러형 연소실의 특징

• 기본구성: 하우징, 라이너
• 대부분의 최신의 터빈엔진에 사용
• 고열를 견딜수 있는 세라믹재료와 같은 단열 재료로 코팅된 내열재료를 제작