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[국내논문] 하이브리드 로켓 모터 연소 중 발생하는 streamwise 와류 특성
The Patterns of Streamwise Vortex on the Fuel Surface in Hybrid Rocket Combustion 원문보기

한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집, 2011 Nov. 24, 2011년, pp.649 - 652  

신경훈 ((주)한화 대전사업장 개발부) ,  박경수 (건국대학교 항공우주시스템공학과) ,  몬킨우 (건국대학교 항공우주시스템공학과) ,  이창진 (건국대학교 항공우주시스템공학과)

초록
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산화제 유동 변화를 위한 디스크를 예혼합실에 장착하여, 디스크의 직경과 길이를 변경하며 PMMA/GOx를 이용한 하이브리드 로켓 모터의 지상연소시험을 수행하였다. 디스크에 의해 산화제 유동의 와류유출(vortex shedding)이 발생하여, 연소율과 압력 진동 등의 연소 특성이 변화하였다. 연소실험 후 PMMA를 축방향으로 잘라내어 연소면을 관찰하여, PMMA의 연소면 전체에서 딤플 형태의 패턴이 발견하었다. 이는 연소 과정 중 연소면 근처에서 발생하는 blowing 효과에 의해 변화된 산화제 유동의 경계층 특성에 기인한 것으로 보이며, LES 기법을 이용하여 수행한 수치적 연구 결과와 일치한다. 이는 하이브리드 로켓 모터의 연소불안정 현상을 이해하는데 중요한 자료로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A series of hybrid rocket combustion experiments were carried out with PMMA/GOx changing diameter and length of the disk installed at pre-chamber. The disk can generate vortex shedding flow and change flow conditions prior to entering the fuel grain which could also alter the combustion characterist...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 연료그레인 후반부에서 유동이 난류로 바뀌는 고체 로켓 모터와 유입되는 산화제의 영향으로 연료 고체 로켓 모터의 연료그레인 후반부의 연소 및 유동 현상 매우 비슷하다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연소 불안정 현상에 영향을 미치는 연소면의 유동 특성을 확인하기 위하여 산화제 유동 조건을 변경하며 실험을 수행한 후 연료 그레인을 축방향으로 잘라 연소면의 특성을 파악하였다.
  • 본 연구에서는 하이브리드 로켓 모터에서 발생하는 비선형 연소의 원인을 파악하기 위하여, 예혼합실에 산화제 유동을 변화시키는 디스크를 장착하여 연소실험 후 PMMA 연료그레인을 잘라 streamwise vortex에 의해 연소면에 발생한 흔적을 관찰하였다. 또한, 이를 LES 결과와 비교하였다.
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