Investigation for Spray Characteristics of Dual Swirl Injector

이중 스월 인젝터의 분무특성에 관한 연구

Both numerical analysis and cold tests for the swirl coaxial type injector were performed to obtain the influence of spray angle, velocity ratio and liquid film thickness for pressure drop and recess. The basic experimental and numerical data obtained in this study can be applicable to the performance design of swirl coaxial type injector. Spray angle was not affected by the applied test pressure drop, but spray angle was affected by tangential velocity ratio and shape factors. Feasibility of numerical analysis for the liquid film thickness and spray angle was confirmed, and the change of liquid film thickness by tangential velocity ratio affected more seriously than pressure drop, and liquid film thickness was decreased with increasing tangential velocity ratio.

본 연구에서는 이중 스월 동축형 분사기의 운용조건인 산화제 및 연료 적용 압력, Recess에 의한 영향이 추진제의 분산각, 인젝터 출구에서의 속도성분, 오리피스에서의 액막 두께 등의 영향을 확인하여 설계에 반영할 수 있도록 비연소 시험과 아울러 분사기에서의 유동조건과 관련한 수치해석을 수행하였다. 추진제의 분산각은 적용한 압력 강하량에는 크게 변화하지 않으나 입구에서의 접선방향 속도성분비와 인젝터 형상계수에는 민감하게 반응하여 변하는 것을 알 수 있었다. 수치해석을 통한 인젝터 오리피스 내부 액막 두께 해석 및 연소실 내부 분산각 거동 해석의 타당성을 확인하였으며, 액막 두께변화에 속도성분비가 압력 강하량 변화에 비해 상대적으로 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 속도 성분비율이 증가할수록 액막 두께가 감소하는 경향을 보였다.