Combustion Tests of Sub-scale Combustor for a Liquid Rocket Engine with Internal Mixing Swirl Injector

내부혼합 동축 와류형 분사기를 장착한 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 연소시험

  • 한영민 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 이광진 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 임병직 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 최환석 (한국항공우주연구원 연소기팀)
  • Published : 2007.10.30

Abstract

The combustion test results of the sub-scale combustor having dual swirl injector with internal mixing for a liquid rocket engine are described. The sub-scale combustor uses liquid oxygen(LOx) and kerosene as propellants and has an injector head, an ablative material combustor wall and a water cooled nozzle. The injector head has LOx manifold, fuel manifold, fire face plate, one center swirl injector and 18 main swirl injectors of internal mixing. The combustion tests were successfully performed at design and off-design points without any damages on the injectors. Combustion characteristics velocity of 1756m/s was measured at design point. High frequency combustion instability was not observed but low frequency pulsations occurred at off-design conditions.

액체로켓엔진용으로 내부혼합 동축 와류형 분사기를 장착한 축소형 연소기에 대한 설계 및 연소시험결과를 기술하였다. 추진제는 액체산소 및 케로신이며 연소기는 분사기 헤드, 삭마냉각방식의 연소실 그리고 물냉각 노즐부로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 액체산소 매니폴드, 연료 매니폴드, 중앙 분사기 그리고 내부혼합 형태의 18개 분사기로 이루어졌다. 축소형 연소기 연소시험은 성공적으로 이루어졌으며, 분사기의 손상이 발생하지 않았고 연소특성속도는 설계점에서 1756 m/sec을 나타내었다. 고주파 연소불안정은 나타나지 않았지만 탈설계점에서 압력의 저주파 섭동이 기준치를 넘는 결과를 보여주었다.

Keywords

References

  1. Huzel, D. K. and Huang, D. H., "Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines," AIAA, 1992
  2. 서성현, 이광진, 한영민, 김승한, 김종규, 설우석, "이중와류 분사기를 적용한 고압 모델 연소기의 연소특성 연구," 한국추진공학회지, 제8권, 제1호, 2004, pp.54-60
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