캐비테이션 환경에서의 액체로켓엔진용 산화제펌프의 고주파 신호 분석

High Frequency Signal Analysis of LOx Pump for Liquid Rocket Engine under Cavitating Condition

액체로켓엔진용 산화제펌프의 캐비테이션 시험 중 입출구 배관과 펌프 케이싱에서 계측된 고주파 신호를 분석하였다. 각각의 데이터의 RMS 값을 캐비테이션 수에 따라 표현하였다. 회전수 동기 주파수와 날개 개수 성분, 캐비테이션 불안정성 주파수의 RMS를 계산하였다. 입구 배관의 압력섭동은 캐비테이션 불안정성의 영향을 받았다. 출구 배관의 경우 3x 성분이 탁월하였는데, 인듀서에서 발생한 3x 성분이 임펠러에서 증폭된 결과로 해석된다. 케이싱에 부착된 가속도계에서도 캐비테이션 불안정성에 해당하는 주파수가 확인되었다.

High frequency signals are analyzed which are measured at the inlet / outlet pipeline and pump casing during cavitation tests of the LOx pump for the liquid rocket engine. RMS values of data are shown according to the cavitation number. RMS values of the synchronous frequency, its harmonic frequencies and frequencies of cavitation instabilities are also calculated. The pressure pulsations of the inlet and outlet pipeline are affected by cavitation instabilities. 3x component is predominant in the outlet pulsation sensor since 3x component generated at the inducer is amplified at the impeller. The cavitation instability is also found at the accelerometer signal of the casing.