전산 유체 역학-화학 반응기 네트워크(computational fluid dynamics-chemical reactor network, CFD-CRN) 시뮬레이션은 가스터빈 NOx 배출 예측에 적합한 방법이다. 이 방법을 바탕으로 범용성 있는 CRN 자동 분할/해석 프로그램이 개발되었고 천연가스 미혼합 연소실에 적용 및 검증되었다. CFD 소프트웨어를 이용하여 미혼합 연소실의 유동 및 연소 특성을 분석하고 CRN 분할 기준을 설정하였다: 먼저 공기 구역과 연료 구역을 추출한 후 축 방향으로 주 분할을 하고, 그 다음 연료 등급에 따라 반경/주위를 세분화하였다. 결과는 CRN 자동 분할/해석 프로그램이 범용성을 강화하기 위해 XML(extensible markup language) 표준화된 정보 인터페이스를 사용하며 복잡한 연소실 구조에 적합함을 보여주었다. 미혼합 연소실 다양한 운전 조건에서 CRN의 NOx 배출 예측 값과 실험 값 간 상대 오차는 11% 미만이며 CFD 격자 수가 CRN의 NOx 배출 예측에 미치는 영향은 미미하였다; 또한 연료 분배 비율이 미혼합 연소실 NOx 배출에 미치는 영향을 분석하여 적절한 조절 범위를 제시하였다. 이 CRN 자동 분할/해석 알고리즘은 가스터빈 NOx 배출 예측에 응용 가능성이 있다.

미혼합 연소실; 화학 반응기 네트워크; CRN 분할 알고리즘; 연료 등급; NO_x 배출