한국추진공학회지 (Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers)

  • 제13권6호
  • /
  • Pages.34-40
  • /
  • 2009
  • /
  • 1226-6027(pISSN)
  • /
  • 2288-4548(eISSN)
한국추진공학회 (The Korean Society of Propulsion Engineers)
권호 표지

액체로켓 엔진 연소장치의 연소 안정성 평가 기준에 대한 연구

Study on Standards of Combustion Stability Assessment of Liquid Rocket Engine Combustion Devices

  • 발행 : 2009.12.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문은 액체로켓엔진의 구성품인 연소기와 가스발생기의 연소 안정성 평가를 위한 평가 방법과 기준에 관해 서술하였다. 두 가지 평가 방법이 있는데, 첫 번째는 일반적인 정상 연소 시험을 통해 연소 안정성 여부를 판단하는 통계적인 접근 방식을 취하는 정적 평가와 두 번째로는 연소장에 압력 교란을 일으키는 장치를 이용, 생성된 펄스의 감쇠 특성을 파악하는 동적 평가가 있다. 누적된 실제 추진제 연소 시험 결과를 통해서 정적 평가의 안정성 여부는 Root-Mean-Square 값이 연소실 압력의 3%, 동적 안정성 여부는 가진된 압력 섭동의 감쇠시간이 10 msec로 기준을 설정하였다.

The present study describes the methods and standards for the combustion stability assessment of a thrust chamber and a gas generator as parts of a liquid rocket engine. The first method uses a statistical approach through typical static combustion tests and the second one a dynamic assessment identifying decaying characteristics of pressure fluctuations excited by a pulse generating device. Based on accumulated test results, it is concluded that the maximal values for combustion stability are 3% of a chamber static pressure with a Root-Mean-Square value of pressure fluctuations, and 10 msec with a decay time.

키워드

참고문헌

  1. Harrje, D. J. and Reardon, F. H., 'Liquid Propellant Rocket Instability,' NASA SP-194, 1972
  2. Oefelein, J. C. and Yang V., 'Comprehensive Review of Liquid-Propellant Combustion Instabilities in F-1 Engines,' Journal of Propulsion and Power, Vol. 9, No. 5, 1993, pp.657-677 https://doi.org/10.2514/3.23674
  3. 최환석, 설우석, 이수용, 'KSR-III 액체추진제 로켓 엔진 개발,' 한국추진공학회지, 제8권, 3호, 2004, pp.75-86
  4. 최환석, 한영민, 김영목, 조광래, '추력 30톤 급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-연소기,' 한국항공우주학회지, 제37권, 10호, 2009, pp.1027-1037
  5. 최환석, 서성현, 김영목, 조광래, '추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-가스발생기,' 한국항공우주학회지, 제37권, 10호, 2009, pp.1038-1047 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2009.37.10.1038
  6. Klem and Fry, Guidelines for Combustion Stability Specifications and Verification5 Procedures for Liquid Propellant Rocket Engines, CPIA Publication 655, 1997
  7. Priem and Breisacher, Combustion Instability in Liquid Rocket Engines, chap 8, ESA WPP-062, 1993
  8. Sutton and Biblarz, Rocket Propulsion Elements, seventh ed, 2001
  9. 서성현, 고영성, 이광진, 박성진, 이수용, '액체로켓엔진 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치 특성 연구', 한국항공우주학회지, 제31권, 7호, 2003, pp.94-99 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2003.31.7.094
  10. Dranovsky, Combustion Instabilities in Liquid Rocket Engines: Testing and Development Practices in Russia, Progress in Astronautics and Aeronautics, vol 221, 2007
  11. 서성현, 한영민, 문일윤, 이광진, 김종규, 임병직, 안규복, 최환석, '액체로켓 엔진용 고압 연소기의 연소시험,' 한국추진공학회지, 제10권, 4호, 2006, pp.40-46