Experimental Study on Regenerative Cooling Characteristics for Uni-element Injector Face during prolonged Combustion Time

장시간 연소에 따른 단일 인젝터 분사기면 냉각 특성연구

The purpose of this study is to propose a method for protecting injector face for prolonged combustion time and heat flux measurement technique at the injector face. To obtain basic design data and verify the performance of the proposed method, a regenerative cooling injector face was designed and manufactured for the hot firing test. Due to the safety reason, hot fire test were performed 3, 10, 30, 60 and 120 seconds time step. The discrepancy between analytical results adapting to combustion and nozzle and experimental results is believed due to the over estimation of the convection heat transfer calculation. for the injector face, flow velocity is almost negligible, therefore radiation is more important than convection. Consecutive hot firing test during 10, 30, 60 and 120 seconds combustion time shows good repeatability.

본 연구의 목적은 장시간 연소로 인한 인젝터 면의로의 열로부터 인젝터를 보호하고 열전달량을 측정하는 기술을 확립하는 것이다. 기존 설계 데이터베이스를 참고로 하여 물을 이용한 재생냉각 분사기를 설계/제작 하였으며, 기존 분사기와의 성능 검증을 위한 실험을 수행하였다. 안전을 위해서 연소실험은 3, 10, 30, 60초 120초순으로 단계적으로 시행하였다. 연소실 및 노즐에 적용되던 기존 식과 실험 결과와 차이는 대류 열전달량의 과도한 계산으로 인한 것으로 사료된다. 인젝터 면에서의 경우 유속은 거의 무시가 가능하므로 대류 열전달 보다 복사 열전달이 중요한 요인이 된다. 10, 30, 60, 120 초의 연소실험은 좋은 재현성을 보여주고 있다.