The Dynamic Characteristics of Pump-fed Hydraulics due to Different Diameter Ratios of the Plate Orifice

펌프 가압식 추진제 공급유로에서의 오리피스 개도에 따른 동적 수력특성 변화

The orifice in the propellent feeding pipe line of a Liquid Rocket Engine(LRE) is used to balance the pressure of the pipe line. When a LRE starts up, pressure at the upstream of the orifice rapidly increases. In this case, pressure waves occuring by resistance of the orifice may induce low frequency instability in the pipe line. For this reason the study of dynamic characteristics of orifices is needed to prevent the instability. A pump is used to build up the pressure, and the pressure is measured upstream and downstream of the orifice when the orifice diameter is changed. With the increase of orifice diameter, water hammer decreases, but the effect of resistance downstream is increases.

액체추진제로켓엔진의 추진제 공급유로 내 압력보정을 목적으로 설치된 오리피스는 엔진의 시동 및 정지시, 압력파를 발생시키는 원인이 되며 압력파로 인한 저주파 불안정을 막기 위해서는 오리피스의 개도에 따른 동특성의 변화를 살펴볼 필요가 있다. 오리피스의 동특성 변화를 확인하기 위해 오리피스 공급 압력을 급격하게 증가하도록 하였고 오리피스의 개도를 바꿔가며 동적인 압력변화를 측정하였다. 오리피스의 개도가 증가함에 따라 오리피스에 의한 수격현상은 감소하였으며 오리피스 하류의 수력학적 영향이 지배적으로 나타나는 것을 확인하였다.