Abstract
A study on the effect of altitude-compensation and the possibility of throttling is performed by designing an E-D nozzle that is a type of altitude-compensation nozzles. In order to examine the effect of the altitude-compensation, a CFD analysis is conducted by using three kinds (sea level, altitude at 10 km and 16 km) of the atmosphere condition while maintaining the chamber pressure. Results show that the effective nozzle exit area is also gradually increased when the altitude get increased. Understanding the possibility of throttling, a CFD analysis is conducted by moving the location of the pintle. Just as same as a general pintle thruster, the chamber pressure and thrust are increased when the nozzle throat area get decreased.
본 논문에서는 E-D 노즐을 설계하여 고도 보정에 대한 효과와 Throttling에 대한 가능성 연구를 수행하였다. 고도 보정에 대한 효과를 확인하기 위하여 연소실 압력을 일정하게 유지하며, 총 3가지(해수면, 고도 10 km, 고도 16 km)의 외부 대기환경 조건을 이용하여 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과 고도가 상승할수록 유효 노즐 출구 면적 역시 점점 증가하였으며 이로 인하여 추력도 증가하였다. 또한 Throttling에 대한 가능성을 파악하기 위하여 핀틀의 위치를 연소실 쪽으로 후진시켜 노즐 목 면적을 작게 모델링하여 해석적 연구를 수행하였다. 일반적인 핀틀 추력기와 동일하게 노즐 목 면적이 줄어들수록 연소실 압력이 상승하며 추력 역시 증가하였다.