Numerical Analysis of Fluid Flow in a Regenerative Cooling Passage

재생냉각 유로 내의 유동에 관한 수치해석

A computational analysis has been made on fluid flow in a regenerative cooling Passage for a reduced size liquid rocket engine to predict pressure drop and heat transfer rate in it. The contraction/expansion of the cross sectional area of the passage turn out to increases both the pressure loss and the heat transfer rate of the duct. The changes of the cross sectional area near the nozzle throat are effective to protect the throat which suffers from severe thermal load. Also given is the qualitative characteristics of the performance of the regenerative cooling system due to the variation of coolant flow rate.

축소형 액체로켓 엔진에 적용될 재생냉각유로에 대한 전산유동해석을 수행하고 결과로서 유로 내의 압력손실과 열전달률을 예측하였다. 유로의 단면적 축소/확대가 압력손실을 증가시키지만 이차유동을 유발하고 난류화를 촉진시켜 열전달률을 상승시키는 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 단면적 변화는 노즐목 부근에서 일어나는데 이는 열부하가 큰 노즐목을 보호하는데 효과적이다. 또한 유량 변화로 인한 재생냉각 장치의 정량적인 성능변화를 관찰하였다.