Comparison of Combustion Characteristic with GN2O and GOX as Oxidizer in Hybrid Rocket

하이브리드 로켓의 산화제 종류에 따른 고체연료 연소특성 비교

  • 이정표 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 조성봉 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 김수종 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 윤상규 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 박수향 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 김진곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과)
  • Published : 2006.11.09

Abstract

In this study, the combustion characteristics was studied with various oxidizer in hybrid propulsion system. In this experiments $GN_2O$ and GOX were used as oxidizer, and PE was used as fuel. The combustion behavior was explained by flame temperature with mass O/F ratio, and the use of $GN_2O$ as the oxidizer caused a increase in combustion efficiency with GOX in the same hybrid motor. The mass flow rate of gaseous oxidizer was controlled by the several chocked orifices that have different diameter, and the oxidizer supply range was $0.0138{\sim}0.0427kg/sec$. As result, the empirical relation for oxidizer type was represented by mass flux of solid fuel, it was obtained with mass transfer number, and mass flux of oxidizer.

하이브리드 추진 시스템에서의 산화제 종류에 따른 연소특성을 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 산화제는 $GN_2O$와 GOX를 사용하고, 고체연료는 폴리에틸렌(PE)을 사용해 연소시험을 하였다. 산화제 종류에 따른 연소특성은 O/F 비에 따른 화염온도로 해석이 가능하였으며, $GN_2O$가 GOX보다 하이브리드 추진 시스템의 산화제로 효율이 좋음을 확인하였다 산화제의 유량은 직경이 다른 여러 개의 쵸킹 오리피스로 제어했고, 산화제 공급 유량범위는 $0.0138{\sim}0.0427kg/sec$ 이었다. 산화제 종류에 따른 연소특성을 표현하는 실험식은 고체연료의 질량유속으로 나타냈고, 이는 물질전달 수와 산화제의 질량유속으로 얻어진다.

Keywords