용융성 다이아프램을 이용한 하이브리드 로켓의 연소 특성 연구

A Study on Combustion Characteristics in Hybrid Rocket using Liquefying Diaphragm

순수 파라핀에 10 wt%의 LDPE를 첨가한 용융성 혼합 연료로 제작한 다이아프램을 장착한 연료를 사용하여 하이브리드 로켓 연소 실험을 수행하였고 다이아프램이 없는 파라핀 연료의 결과와 비교하였다. 용융성 다이아프램을 설치한 경우 강화된 난류와 열전달로 인해 다이어프램 후방의 연료 후퇴율이 크게 증가하였으며 특성속도와 비추력이 증가하였다. 연소 불안정 해석에서는 심각한 연소 불안정이 관찰되지 않았다. 이를 통해 용융성 다이어프램이 용융성 연료를 사용하는 하이브리드 로켓의 낮은 연소 효율 개선에 효과적임을 확인하였다.

Hybrid rocket combustion experiments using liquefying diaphragm made by blended liquefying fuel with 10 wt% of LDPE were performed. Results of experiments were compared to the those of pure paraffin. In case of using liquefying diaphragm, regression rate of rear fuel grain, characteristic velocity and specific impulse highly increased due to the induced turbulent intensity and heat transfer. The serious combustion instability was not observed in analysis of combustion instability. These results can imply that the liquefying diaphragm is efficient to improve low combustion efficiency in hybrid rocket using liquefying fuel.