한국추진공학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference)

한국추진공학회 (The Korean Society of Propulsion Engineers)
권호 표지

막냉각량 및 작동점 변화가 액체로켓 칼로리미터의 열유속에 미치는 영향

Parametric Study on Heat Flux Characteristics of a Sub-scale Calorimeter

  • 김종규 (한국항공우주연구원 연소기그룹) ;
  • 이광진 (한국항공우주연구원 연소기그룹) ;
  • 서성현 (한국항공우주연구원 연소기그룹) ;
  • 한영민 (한국항공우주연구원 연소기그룹) ;
  • 최환석 (한국항공우주연구원 연소기그룹) ;
  • 조원국 (한국항공우주연구원 엔진그룹)
  • 발행 : 2005.11.01
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초록

연소압 50bar 이상의 연소조건에서 반복 사용이 가능하도록 제작된 물냉각형 칼로리미터에서 막냉각량 및 작동점의 변화 시 열유속의 특성을 알아보았다. 분사기 헤드와 칼로리미터 사이에 12개의 오리피스를 갖는 막냉각 링이 삽입된다. 칼로리미터는 연소실부와 노즐부로 구성되어 있으며, 총 19개의 냉각 채널로 구성되어 있다. 설계점 연소시험 시 막냉각량이 주 연료의 10.5% 유량일 때, 막냉각량이 없는 경우보다 노즐목에서의 최대 열유속은 약 30% 감소되었고, 막냉각량이 없는 경우, 탈설계점(OD3)이 설계점에 비해 노즐목에서의 최대 열유속이 약 31% 증가 하였다.

Effects of the changes of a film cooling mass flow rate and operating conditions on the heat flux characteristics of the subscale calorimeter were studied. A film cooling ring with twelve orifices is inserted between the injector head and the calorimeter. The calorimeter is composed of nineteen cooling channels. When a mass flow rate of film cooling is 10.5 % of a main fuel mass flow rate, maximum heat flux at the nozzle throat is decreased by 30% compared to that without film cooling. In the OD3(of-design point) test result, maximum heat flux at the nozzle throat is increased by 31% compared to that of the DP(design point) test when a film cooling flow rate is zero.

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