Design of Unlike Split Triplet Impinging Element for Jet Mixing

혼합성능 개선을 위한 분리 삼중충돌 요소의 설계

With an aim placed on its exploitation on practical injector design, liquid phase mixing due to unlike split triplet impinging element is experimentally investigated by a series of cold tests. Non-reacting kerosene/water spray simulates the kerosene/LOX propellant combination. Measurements of local mixture ratio distribution were made for different injection configurations and different momentum ratios. Mixing and mixing controlled characteristic velocity efficiencies are measured in terms of oxidizer/fuel jet momentum ratio from 0.5 to 8. Extent of mixing and its influence on hot performance are estimated in terms of mixing efficiency and mixing controlled characteristic velocity. Envelope of design locus for optimum mixing quality and corresponding maximum hot performance are proposed. Effects of momentum ratio, orifice diameter ratio and jet velocity ratios are also presented and discussed.

분리 삼중충돌 제트의 액상 혼합에 대한 실험적 연구결과를 통해 분리 삼중충돌 인젝터의 요소설계시 고려해야 할 기하학적 파라메타와 혼합성능을 고려하는 방법을 제시하였다. 실험은 비반응성인 케로신과 물을 사용하여 수행하였으며, 분사공의 기학적 조건과 분사조건(운동량비)에 따른 국소혼합비 분포를 측정하여 혼합효율 및 혼합특성속도를 산출하였다. 분사공의 각종 기하학적 요소와 운동량비에 따른 혼합효율 및 혼합 특성속도를 비교/분석하고 혼합성능과 연소성능과의 상관관계를 규명하였으며, 혼합의 정도를 향상시키는 설계점과 혼합성능 측면에서의 분리 삼중충돌 인젝터의 최적 설계조건에 대하여 고찰하였다.