Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference (한국추진공학회:학술대회논문집)

  • 2010.11a
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  • Pages.72-76
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  • 2010
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  • 1975-342X(pISSN)
The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
권호 표지

Performance and Ignition Characteristics of a Coaxial Swirl Injector using LOX-$GCH_4$ Propellant

액체산소/기체메탄 추진제를 사용하는 동축형 스월 인젝터의 성능 및 점화특성

  • 김도헌 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 이인철 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 김진곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 박영일 ((주)씨앤스페이스)
  • Published : 2010.11.25
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Abstract

To research and develop a high performance injector for LRE, it needs not only cold flow test, but also investigations of combustion performance, optimization of cyclogram and thermo-fluid dynamical characteristics of combustion flow field through hot-fire test. In this study, hot-fire test of LOX-CH4 coaxial swirl injector has been carried out using lab-scale hot fire test stand which can supply and control cryogenic propellant. Ignition and continuous combustion for LOX-$GCH_4$ propellant of 0.19 kg/s total mass flowrate and 2.80 O/F Ratio was achieved through cyclogram optimization. The mean combustion chamber pressure and thrust were measured as approximately 1.43 MPa and 38.7 kgf respectively.

초저온 추진제를 사용하는 액체로켓용 인젝터의 개발을 위해서는 수류시험과 더불어, 연소시험을 통한 성능검증, 점화 cyclogram의 최적화 및 내부연소 유동장에 대한 열-유체역학적 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 대학실험실 급에서 운용할 수 있는 범위의 가압식 초저온 추진제 공급 및 제어장치를 이용하여, LOX-$GCH_4$를 추진제로 하는 동축형 스월 인젝터의 연소시험을 수행하였다. 점화 cyclogram 최적화를 통해 O/F ratio 약 2.80, 총질량유량 약 0.19 kg/s의 LOX-$GCH_4$ 추진제를 점화 및 연소시켰고, 연소실 압력은 1.43 MPa, 추력은 38.7kgf으로 측정되었다.

Keywords