Analysis of Pressure Fluctuations in a Gas Generator Assembled in a Powerpack

파워팩 상태의 가스발생기 동적 연소 특성 분석

Combustion tests of a fuel-rich gas generator had been conducted using the assembly of a powerpack. A gas generator is prone to longitudinal modes of combustion instabilities in a powerpack due to the increase of a characteristic length. It has been observed that the orifice inserted at the exit of the gas generator suppresses a longitudinal combustion instability. The intensities of pressure fluctuations in the manifolds and the chamber increase quadratically with a chamber pressure. Pressure fluctuations in the fuel manifold reveal two-fold strength greater than those in the oxygen manifold and the chamber. Frequency analysis indicates nonlinear characteristics inherent in the pressure fluctuations in the fuel manifold.

연료 과농 가스발생기의 연소시험이 파워팩 환경에서 수행되었다. 가스발생기는 파워팩 환경에서 특성 길이 증가로 인해 축 방향 연소 불안정에 취약하다. 가스발생기 후단에 압력 강하를 위해 삽입한 오리피스는 축 방향 연소 안정성을 향상시켜주는 것으로 확인되었다. 연소실과 추진제 매니폴드에서 측정한 압력 섭동의 세기는 연소실 압력의 제곱에 비례하여 증가하였다. 특히 연료 매니폴드 내의 압력 섭동이 산화제 매니폴드 또는 연소실 압력 섭동보다 약 2배 이상 크게 발생하였다. 주파수 분석 결과, 연료 매니폴드 압력 섭동은 비선형적인 특성을 내포하고 있는 것으로 파악되었다.