연료 과농 환경에서 분사기 유량 통과 특성 연구

Study of Flow Discharging Characteristics of Injectors at Fuel Rich Conditions

본 논문은 연료 과농 연소 환경 하의 이중 와류 동축형 분사기의 유량 통과 특성 파악을 위해 수행한 실험결과를 수록하였다. 액체산소와 케로신(Jet A-1)을 사용하여 연소시험을 수행하고 유량 통과 특성을 유량계수로 표현하였다. 유량계수 산출을 위해 유량, 압력, 온도를 계측하였다. 연료 분사기의 경우, 산화제 측 분사기 형상, 연소압, 혼합비에 관계없이 일정한 유량 계수 값을 보였다. 이에 반해 산화제 분사기는 연소압과 혼합비 변화에 영향을 받는 것으로 나타났다. 화염 형성 변화가 유량계수 변화에 특히 산화제 측에 영향을 주고 있음을 밝혔다.

This paper discusses experimental data for the assessment of flow discharging characteristics of double swirl coaxial injectors operating at fuel-rich conditions. Combustion tests employing liquid oxygen and kerosene (Jet A-1) were conducted and a discharge coefficient was utilized for defining flow characteristics. A mass flow rate, a pressure, and a temperature were measured to estimate discharge coefficients. Fuel injectors revealed a fixed value of a discharge coefficient regardless of matched LOx injector design, chamber pressure, and mixture ratio. However, oxidizer injectors showed varying discharging coefficients depending on chamber pressure and mixture ratio. Flame structure variations seem to affect flow discharging characteristics of the oxidizer side.