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가스메탄/액체산소를 추진제로 이용한 동축인젝터 설계 및 분무 특성
Design and Spray Characteristics of Coaxial injector using GCH4/LOx 원문보기

한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집, 2010 Nov. 25, 2010년, pp.577 - 580  

김보연 (충남대학교 항공우주공학과) ,  이양석 (충남대학교 항공우주공학과) ,  박진호 (충남대학교 항공우주공학과) ,  고영성 (충남대학교 항공우주공학과) ,  김선진 (청양대학교 소방안전관리학과) ,  김유 (충남대학교 기계공학과)

초록
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기체메탄/액체산소를 추진제로 이용한 동축인젝터를 설계하였으며, 전단(기체)/전단(액체)형 인젝터와 전단(기체)/스월(액체)형 인젝터 두 가지로 제작하였다. 수류시험을 통해 두 가지 인젝터의 미립화와 분무특성을 알아보았다. 전단/전단형 인젝터는 물줄기 형태로 분무되고, 전단/스월형 인젝터는 hollow cone형태로 분무되었다. 전단/전단형 인젝터보다 전단/스월형 인젝터의 미립화 성능이 우수하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Coaxial injectors using GCH4/LOx as propellants was designed with shear(gas)/shear(liquid) type and shear(gas)/swirl(liquid) type. Spray characteristics were investigated by cold flow test. Spray patterns of the shear/shear and the shear/swirl type injectors were like a spout of water and hollow con...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 기체/액체를 추진제로 사용하는 동축인젝터 형상은 크게 전단(기체)/전단(액체), 전단(기체)/스월(액체) 두 가지로 구분되며, 고속의 기체 전단력으로 액체를 미립화시키도록 설계한다. 본 연구에서는 두 가지 형상의 인젝터를 설계/제작하여, 수류시험을 통해 인젝터의 미립화 성능 및 분무 특성을 살펴보았다[3-5].
  • 본 연구에서는 메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 액체로켓엔진을 설계하기 위하여, 기체/액체를 추진제로 하는 인젝터를 전단(기체)/전단(액체)형, 전단(기체)/스월(액체)형 두가지로 설계/제작하였다. 물과 기체질소를 이용한 수류 실험을 수행하였으며, 전단/전단형 인젝터는 유체가 물줄기 형태로 분사되고 전단/스월형 인젝터는 hollow cone 형태로 분사됨을 확인하였다.
  • 본 연구에서는 이러한 메탄과 액체산소를 사용하는 엔진 설계를 위해 기체/액체 인젝터를 설계하였다. 기체/액체를 추진제로 사용하는 동축인젝터 형상은 크게 전단(기체)/전단(액체), 전단(기체)/스월(액체) 두 가지로 구분되며, 고속의 기체 전단력으로 액체를 미립화시키도록 설계한다.

가설 설정

  • 8mm이고, 오리피스 끝단에 6° 테이퍼를 주었다. 인젝터의 리세스 길이는 두 가지 형상 모두 산화제 오리피스 직경의 1.5배로 정하였다.
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