산화제 과잉 예연소기 점화특성

Ignition Characteristics of an Oxidizer Rich Preburner

케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 액체엔진용 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 점화시험을 수행하였다. 산화제 과잉 예연소기는 혼합비 60, 20 MPa의 연소압에서 작동하도록 설계되었다. 가압식 연소시험설비에서 안정적 점화를 위해 점화초기 추진제 유량을 변화시켜 점화특성을 비교하였다. 시험결과 점화초기 추진제 공급유량이 많을수록 점화지연시간이 짧아졌으며 점화강도도 높아졌다. 연소실 재생냉각채널 내의 산화제 온도 측정을 통해 점화 시 연소가스가 재생냉각채널로 유입됨을 확인할 수 있었다. 점화 시 발생한 연소가스가 재생냉각채널로 유입되어 재생냉각채널 내산화제 온도를 상승시켜 산화제 공급이 줄어들게 되어 점화지연을 야기한다. 추진제 공급유량이 많을 경우 재생냉각채널 내 산화제가 빠르게 냉각되어 연소실로 원활히 공급되면서 점화지연시간이 짧아진다.

It was designed and tested ignition that an oxidizer rich preburner for a staged combustion cycle liquid rocket engine propelled by kerosene and LOx. Operation conditions of the preburner are about 60 of OF ratio and 20 MPa of combustion pressure. Ignition characteristics were compared by propellants flowrate. As the results, the higher propellants flowrate, the shorter the ignition delay time and the higher ignition stiffness. The ignition delay time was affected by incoming the oxidizer flowrate through the refrigerative cooling channels. The oxidizer flowrate from the cooling channels decreased by inflow of combustion gas during initial ignition. The oxidizer flowrate of the cooling channels increases, it is rapid recovery by cooling effect, eventually the ignition delay time decreases.