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

한국추진공학회 (The Korean Society of Propulsion Engineers)
권호 표지

액체산소/기체메탄 추진제를 사용하는 동축형 스월 인젝터의 성능 및 점화특성

Performance and Ignition Characteristics of a Coaxial Swirl Injector using LOX-$GCH_4$ Propellant

  • 김도헌 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 이인철 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 김진곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 박영일 ((주)씨앤스페이스)
  • 발행 : 2010.11.25
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초록

초저온 추진제를 사용하는 액체로켓용 인젝터의 개발을 위해서는 수류시험과 더불어, 연소시험을 통한 성능검증, 점화 cyclogram의 최적화 및 내부연소 유동장에 대한 열-유체역학적 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 대학실험실 급에서 운용할 수 있는 범위의 가압식 초저온 추진제 공급 및 제어장치를 이용하여, LOX-$GCH_4$를 추진제로 하는 동축형 스월 인젝터의 연소시험을 수행하였다. 점화 cyclogram 최적화를 통해 O/F ratio 약 2.80, 총질량유량 약 0.19 kg/s의 LOX-$GCH_4$ 추진제를 점화 및 연소시켰고, 연소실 압력은 1.43 MPa, 추력은 38.7kgf으로 측정되었다.

To research and develop a high performance injector for LRE, it needs not only cold flow test, but also investigations of combustion performance, optimization of cyclogram and thermo-fluid dynamical characteristics of combustion flow field through hot-fire test. In this study, hot-fire test of LOX-CH4 coaxial swirl injector has been carried out using lab-scale hot fire test stand which can supply and control cryogenic propellant. Ignition and continuous combustion for LOX-$GCH_4$ propellant of 0.19 kg/s total mass flowrate and 2.80 O/F Ratio was achieved through cyclogram optimization. The mean combustion chamber pressure and thrust were measured as approximately 1.43 MPa and 38.7 kgf respectively.

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