A Study on Relation between the Fuel Mass Flux and the Oxidizer Mass Flux with the Initial Port Diameter in Hybrid Rocket

하이브리드 로켓에서의 초기 포트직경을 고려한 산화제 유속과 고체연료 유속과의 관계에 관한 연구

  • 이정표 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 조성봉 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 윤상규 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 박수향 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 송나영 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 김기훈 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 조정태 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 성홍계 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 문희장 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 김진곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • Published : 2007.11.22

Abstract

Fuel mass flux was experienced with a function of the oxidizer mass flux using initial port area of solid fuel, in stead of regression rate correlation which shows combustion characteristic in hybrid propulsion. The burning rate could be easily obtained by using the oxidizer mass flux of initial port area without iteration, and fuel configuration could be designed simply. In this experiments PE was used as fuel, COX was used as oxidizer. A variation of mass flux of solid fuel with port area is considered by changing the burning time. In the case of approximate 0.5 for an exponent of oxidizer mass flux, using the fuel mass flux correlation is more suitable than regression rate correlation in hybrid propulsion.

하이브리드 추진에서 연소특성을 나타내는 후퇴율 식을 초기 포트면적으로 나눈 산화제 유속이 고려된 고체연료 유속의 관계식으로 표현하였다. 초기 포트면적을 고려한 산화제 유속을 이용하여 반복 수행 없이 연소율을 쉽게 구할 수 있었고, 고체연료 유속 관계식으로 연료 형상을 간단히 설계할 수 있는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구의 실험에서는 연료로 PE, 산화제로 GOX를 사용하였으며, 연소시간을 다양하게 하여 포트면적 변화에 따른 유속의 변화를 고려하였다. 하이브리드 추진에서, 산화제 유속의 지수가 0.5에 근접할 경우 후퇴율 관계식 보다는 고체연료 유속 관계식을 사용하는 것이 더 적합함을 확인하였다.

Keywords