Abstract
The rocket grade hydrogen peroxide has been widely used as a monopropellant in propulsion systems. In the present paper, we described an experimental study of a catalytic reactor that employs two stage catalyst beds to enhance the low temperature performance of the reactor inlet. $K_2MnO_4$ was chosen as the catalyst for the initial stage of the reactor bed for its superior behavior in the low temperature regime. Alumina sol-gel method was successfully applied for coating $K_2MnO_4$ on a reactor bed of cordierite monolith. LSC was used for the catalyst of the second stage of the reactor. The reactor with combined catalyst beds was built and tested to exhibit superior performance in low temperature regime and high decomposition efficiency.
고농도 과산화수소는 별도의 산화제가 필요치 않은 단일추진제로써 상온에서 액상인 장점이 있어 다양한 장치의 추진제로 이용되고 있다. 본 연구에서는 상온에서의 시동 성능 보완을 위해 이원 촉매층을 이용한 실험적인 연구를 수행하였다. 상온에서의 뛰어난 성능을 바탕으로 $K_2MnO_4$를 도입부의 촉매로 선정하였으며 이를 위해 알루미나 졸-겔법을 이용한 새로운 코팅법을 개발하였다. 가스발생기를 이용한 반응실험을 통해 설계유량에 적합한 기화기의 길이를 결정하였고 이를 이용한 이원 촉매 가스발생기의 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과, $10^{\circ}C$ 이하의 온도에서 냉시동(cold-start)에 성공하였으며 높은 분해효율을 확인하였다.
