고체연료를 사용하는 가스발생기 유량조절특성 연구

Characteristics of Flow Rate Control for Solid Fuel Gas Generator

덕티드로켓 추진기관에 사용되는 불완전연소 가스발생기 및 유량조절시스템을 설계/제작하고 연소시험을 수행하여 유량조절특성을 분석하였다. 추진시스템 설계요구조건을 바탕으로 가스발생기를 설계하고 불완전연소용 고체연료 조성을 개발하여 연소시험을 수행, 일반적인 고체추진기관 해석모델을 통한 예측결과와 상당한 차이의 실험결과로부터 불완전 연소가스를 위한 별도의 해석모델이 요구됨을 확인하였다. 유량조절 시험을 통해 밸브각도에 따른 가스발생기 압력변화 특성을 확인하였고, 출구면적에 따라 유일하게 결정되는 유출계수로부터 가스발생기 압력을 예측하는 방법을 도출하였다.

The combustion and flow-rate control characteristics of fuel-rich gas generator which could be adopted to Ducted Rocket propulsion system are investigated. The gas generator is designed considering the design requirements of propulsion system and solid fuel for fuel-rich combustion is developed then adopted to ground test. The results of combustion test show the necessity of the special analysis tool for estimating the gas generator performance where multi-phase flow of fuel-rich gas exists. During the flow-rate control test, characteristics of gas generator pressure with the angle of valve are analyzed and, method to estimate the pressure of gas generator is suggested using the relation between the valve exit area and discharge coefficient.