액체로켓엔진에서 동축 스월형 분사기의 분무특성에 대한 수치적 고찰

A Numerical Study of the Spray Characteristics of Co-axial Swirl Injector in Liquid Propellant Rocket Engine

본 연구에서는 액체 추진제 로켓엔진의 연소기에 주로 사용되는 액체-액체 동축 스월형 분사기의 분무특성에 대해 고찰하였다. 액막의 분열에는 선형 안정성 이론[1]을 도입하였고 분열 후 충돌에는 충돌이후 분열이 고려된 Post[2]의 모델을 사용하였으며, solver로는 KIVA[3]를 사용하였다. 이러한 모델을 통해 디젤 엔진에 적합한 고속 분사와 로켓엔진에 적합한 저속 분사를 각각 검증하였고 실험결과와 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다.

This study investigated the characteristics of spray generated by a liquid-liquid co-axial swirl injector used in a combustor of the liquid rocket engine. The linear stability analysis[1] was introduced In liquid sheet breakup and Post[2]'s collision model which considers shattering was adopted on the collision model after breakup. Every model was implemented to KIVA[3], which was adopted as solve. To validate the implemented models the cases of high and low injection velocity were calculated respectively and each result agreed well with test results.