Combustion Performance Characteristics of a High Pressure Sub-scale Liquid Rocket Combustor

고압 축소형 연소기의 연소 성능 특성에 관한 연구

  • 김종규 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 이광진 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 서성현 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 한영민 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 최환석 (한국항공우주연구원 연소기팀)
  • Published : 2007.10.30

Abstract

Combustion performance characteristics of subscale high-pressure combustor were investigated at 70 bar combustion pressure. All tests were successfully performed without any damage on the combustor. The mixing characteristics and distribution pattern of the injectors were found to have considerable influence on the combustion performance. The characteristic velocity of the combustor was higher in the injector with internal mixing than that of external mixing and in the injector with smaller mass flowrate. The pressure fluctuations at the propellant manifolds and the combustion chamber were measured to be less than 3% of the mean combustion pressure to meet the combustion stability criterion and to prove stable combustion characteristics of the combustor.

연소 압력이 70 bar인 고압 축소형 연소기의 연소성능 특성을 알아보았다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 이루어졌다. 분사기의 혼합특성과 분사기 배열이 연소성능에 큰 영향을 미치는 요소임을 파악하였다. 연소기의 특성속도는 외부 혼합보다 내부 혼합 분사기에서 더 크게 나타났으며 단위분사기당 추진제의 유량이 감소함에 따라 특성속도도 증가하였다. 추진제 매니폴드 및 연소실에서 측정된 압력 섭동은 평균 연소압력의 3% 이하로 연소안정성 기준치 보다 낮은 값을 보여 안정적인 연소기임을 보였다.

Keywords

References

  1. 김종규, 이광진, 송주영, 문일윤, 최환석, "축소형 액체로켓엔진 연소기 연소특성에 대한 연구," 한국추진공학회 2006년 춘계학술대회, pp.288-293, 2006
  2. 한영민, 서성현, 문일윤, 이광진, 임병직, 최환석, "액체로켓엔진용 축소형 연소기 설계점 및 탈설계점 연소성능시험," 제6회 우주발사체기술 심포지움, 2006
  3. 이광진, 서성현, 한영민, 김승한, 조원국, "액체로켓엔진용 동축스월 분사기의 recess 변화에 따른 연소성능 연구," 제3회 한국 유체공학 학술대회 논문집, 2004
  4. 문일윤, 김종규, 한영민, 유진, 이양석, 고영 성, "유량 및 연소압에 따른 액체로켓 단위 분사기 연소 특성 변화," 한국추진공학회 2005년 추계학술대회, pp.247-250, 2005
  5. M, Rocker and T.E. Nesman, "Elimination of Intermediate Frequency Combustion Instability in the Fastrac Engine Thrust Chamber," PERC 2001, October, 2001, pp.115-130