중형 가스 터빈 연소기의 연소실 압력 변화가 NOx 배출에 미치는 영향을 연구하기 위해 특정 중형 가스 터빈 단관 연소실을 기반으로 하는 사전혼합 연소 모델을 이용하여 연소실의 3차원 수치해석 모델을 구축하였다. 모델은 연소실의 사전혼합 연소 유동 특성을 해석하기 위해 k-ε 난류 모델 및 유한속도-소멸 난류연소 모델을 사용한다. 연소실 내 NOx 배출은 열적 NOx 생성 모델과 빠른 NOx 생성 모델을 사용하여 계산하였다. 결과는 연소실 머리에서 꼬리로 이동할수록 NOx 생성 평균 질량분율이 점차 증가한다는 것을 보여주고 있다. 가스 터빈 연소실 작동 압력 범위 내에서 연소실 압력이 증가함에 따라 연소실 출구 NOx 생성 평균 질량분율과 연소실 내 NOx 생성 질량분율 피크가 점차 증가하는 것을 나타내고 있다. 연구 결과는 가스 터빈의 연소 조절 및 NOx 배출 감소에 기초를 제공할 수 있다.

가스 터빈; 연소실; NOx 배출; NOx 생성; 연소실 압력; 수치해석