고온고압 증기 발생장치의 설계 및 예비운용시험

Design and Validation Test of Rocket Engine Head Generating High Temperature and High Pressure Steam

본 연구에서는 우주발사체의 터빈배기구 열교환기의 입구조건을 모사하는 고온고압 증기 발생장치의 개발을 위해 설계/제작한 엔진 헤드와 구축한 설비를 검증하는 내용을 담고 있다. 단일 분사기를 설계/제작하여 수류시험을 진행했으며, 이를 통해 각 단일 분사기당 설계유량이 공급되는 차압을 확인하고, 분무형태를 patternator를 통해 확인했다. 이를 바탕으로 선정한 분사기로 엔진 헤드를 제작했으며 수류시험과 실추진제 분무시험이 진행됐다. 연소시험을 통해 유량, 압력, 연소효율 등에 대해 분석했으며 이를 통해 고온고압 증기 발생장치 개발을 위한 엔진 헤드 검증을 마쳤다.

In this study, cold flow and combustion tests are conducted and analyzed to validate designed rocket engine head generating high temperature/pressure steam. At first, uni-injector was designed and manufactured, and cold flow test was conducted. Through this, differential pressure that can supply designed flow rate was confirmed. Also, Each injector's spray pattern were confirmed by patternator. Based on cold flow test results, we selected injectors among the candidates and arranged them on engine head, and cold flow and propellant spray tests were conducted. Finally, combustion test was carried out to analyze the flow rate, pressure, combustion efficiency. As a result, validation of rocket engine head for the development of the high temperature and high pressure steam generator has been completed.