소형 액체로켓엔진 인젝터의 분무패턴 분석

Spray Pattern Analysis of the Injector in a Small Liquid-Rocket Engine

단일액체추진제 하이드라진 추력기의 인젝터로부터 발생하는 분무 특성을 파악하기 위해 입자영상유속계 및 레이저 도플러 유속계 기법을 적용하였다. 입자영상유속계를 이용하여 순간 평면 이미지를 획득하고 이 영상 자료를 통해 압력에 따른 분무정도 및 인젝터 분무성능을 판단하였다. 영상 이미지에서 누락된 분무 입자의 속도 및 입경 계측을 위해 레이저 도플러 유속계 계측방법을 적용하였다. 계측된 두 실험결과를 비교함으로써 분무 특성에 대한 명확한 이해 뿐만 아니라 인젝터 설계 변수 도출이 본 연구의 목적이다.

Spray characteristics of an injector employed in mono-propellant hydrazine thrusters were investigated by PIV(particle image velocimetry) and LDA/PDA(laser/phase Doppler anemometry) techniques. The instanteneous plane image data captured by PIV measurement were examined in order to judge a pass-fail criteria of spray injection performance according to the specific pressure supplied. LDA/PDA technique were also applied to measure the velocity and droplet size of spray were not obtained from PIV measurement. The objective of this experimental study was the clear understanding of spray characteristics as well as the derivation of injector performance to understand clearly the spray characteristics by comparing the both results.