A Numerical Study on Mixing Characteristics for Recess Length of Swirl Coaxial Injector

스월 동축형 분사기의 리세스 길이에 따른 혼합특성에 관한 수치적 연구

A mixing characteristics on recess length change of Gas-centered swirl coaxial injector using high-performance staged combustion rocket engine carry out study through CFD(Computational fluid dynamics). propellant phase that combined gas-liquid simulate gas-gas. In order to measure spreading angle, velocity distribution to injector exit and spray structure of propellant analyzed. Axial velocity increase by increasing recess length, but tangential velocity decrease. The result confirmed qualitative characteristics that the spreading angle decreases.

고성능 다단연소방식 액체 로켓엔진에 사용되는 기체 중심 스월 동축형 분사기의 리세스 길이 변화에 따른 혼합특성을 수치해석을 통해 연구를 수행하였다. 실제 추진제의 상(phase)은 기체(산화제)-액체(연료)형이지만, 모사조건을 통해 기체-기체로 고려하였다. 추진제의 확산각도를 측정하기 위해 분사기 출구에서의 속도 분포 및 추진제의 분무형상을 분석하였다. 리세스 길이가 증가함에 따라 축방향 속도는 증가하는 반면, 탄젠셜 방향 속도는 감소하였다. 이 결과 확산각도가 감소하는 정성적인 특징을 확인하였다.