연료 과농 가스발생기의 분사기 손상에 관한 연구

Study of Injector Damage on Fuel-rich Gas Generator

액체산소와 케로신을 사용하여 연료 과농 조건에서 작동하는 30 ton급 로켓엔진용 가스발생기를 개발하는 과정에서 사용된 동축 와류형 분사기의 산화제 post에 발생한 열손상에 대한 연구가 진행되었다. 분사기의 열손상을 방지하기 위해 분사기는 내부 혼합 방식을 유지하면서 recess를 증가시키고 재순환영역을 최소화하여 재순환영역에서의 화염형성을 억제하는 방향으로 재설계 되었다. 축소형 규모의 연소시험에서 이러한 재설계를 통해 연료 과농 가스발생기용 동축 와류형 분사기의 산화제 post 열손상을 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.

In the development process of a fuel-rich gas generator using kerosene and LOx for a 30 tonf class liquid rocket engine, a heat damage occurred at the LOx post of swirl coaxial injectors used in the gas generator and the problem has been examined. To prevent the heat damage, injectors are redesigned to have an increased recess while maintaining internal mixing, which minimizes recirculation region to prevent anchoring of the flame in the recirculation region. The combustion test results of the sub-scale gas generator showed that this scheme can prevent heat damage of the LOx post in the swirl coaxial injectors of the fuel-rich gas generator.