Effect of Injector Number on Combustion Characteristics of Full-scale Gas Generators

분사기 수에 따른 실물형 가스발생기 연소특성

Combustion characteristics of full-scale gas generators were studied experimentally by changing the injector number installed at the injector head. Three full-scale gas generators were utilized; they have same total mass flow rate but mass flow rates per injector are different. Thirteen, nineteen and thirty seven injectors, which have internal-mixing and double-swirl characteristics, are distributed in injector heads, respectively. The results showed that pressure fluctuations in the gas generators with 13 and 19 injectors didn't occur around longitudinal resonant frequency, however longitudinal-mode pressure fluctuation appeared slightly in the gas generator with 37 injectors. As the number of injectors increased, deviations of temperature distribution in the combustion chamber decreased gradually, but the damage of injector LOx posts became a little severe.

분사기 헤드에 설치된 분사기 수를 바꾸어가며 실물형 가스발생기의 연소 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 가스발생기에 공급되는 총 추진제의 유량은 같으면서 분사기당 유량이 달라지는 실물형 가스발생기 3대가 사용되었다. 각 가스발생기에는 13개, 19개, 37개의 내부 혼합형 이중 스월 분사기가 배치되었다. 연소시험 결과, 13개, 19개 분사기를 장착한 가스발생기는 축방향 공진주파수에 해당하는 섭동이 발생하지 않았지만, 37개 분사기가 장착된 가스발생기의 경우 강도가 작긴 하지만 축방향 공진주파수에 해당하는 압력 섭동 현상이 나타나고 있다. 분사기 수가 증가할수록 연소실내의 온도 분포 편차는 점차 작아지지만, 분사기 LOx post의 손상은 증가하는 결과를 나타내었다.