분사기 배열과 추진제 유량 변화에 의한 축소형 연소기의 연소특성

Combustion Characteristics of Sub-scale Combustors on the variation of propellant mass flow and injector arrangement

추진제 유량 변화와 분사기 배열에 따른 특성속도를 연구하기 위해 축소형 연소기를 이용하여 연소시험을 수행하였다. 그 결과 유사한 압력과 혼합비 조건에서 효과적인 비 단위 면적당 유량 범위가 존재함을 알 수 있었고 최외곽 분사기로부터 막 냉각이 적용된 연소실 벽면까지의 거리 증가는 연소실 내 저 혼합비 영역을 증가시키고 특성속도를 저감시키는 기능을 하는 것으로 해석결과 나타났다. 즉, 이 2가지 설계요소는 주어진 연소압력에서 액체로켓엔진 연소기의 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 인자임을 확인하였다.

Hot firing tests of sub-scale combustors were carried out to study the characteristic velocity according to the variation of propellant mass flow and injector arrangement. Test results show that there exists an effective range of relative flow-rate density on the condition of similar combustion pressure and mixture ratio. Numerical analysis has also revealed that the increase of the distance between the outermost injector array and the cylindrical chamber wall with film cooling increases the region of low mixture ratio near combustion chamber wall and it decreases the characteristic velocity of the combustor. Thus, it was confirmed that these two factors play an important part in improving the performance of LRE combustor on a predetermined chamber pressure.