An Investigation on the Macroscopic Spray Behavior of Nonimpinging-type Injector through Optical Measurement Technique

광학계측기법에 의한 비충돌형 인젝터의 거시적 분무거동 고찰

This study is an investigation on macroscopic spray behavior of nonimpinging-type injector equipped on the hydrazine thruster under development. An electron microscope is employed for the acceptance examination of injector orifice. Initial performance characteristics and spray behavior of injector are observed through the instantaneous spray images which are captured by high speed camera and Schlieren method with varying injection pressures. The injector performance is scrutinized by the velocity along with penetration length of spray and categorized by dimensionless parameters. It is confirmed that there exist varying characteristics related to the spray breakup caused by fabrication errors of injector-orifices. Unexpected spray behavior, which needs to be reexamined, is grasped at specific pressure level, as well.

본 연구팀에서 개발 중인 중형급 하이드라진 추력기에 장착되는 비충돌형 인젝터의 거시적 분무거동을 관찰하였다. 전자현미경을 이용하여 인젝터 오리피스의 인수검사를 수행하였으며, 슐리렌 기법과 고속카메라로 획득한 순간 분무이미지를 통하여 압력변이에 따른 인젝터의 초기 동작특성 및 분무성능을 확인하였다. 또, 분무침투거리에 따른 속도와 무차원 매개변수를 이용하여 인젝터의 성능을 검증하였다. 인젝터 오리피스의 가공오차에 의한 분무분열 특성 차이가 확인되었으며, 특정 압력수준에서 이상분무거동이 관찰되었다.