Abstract
In this study, a numerical approach was utilized to observe the phenomena in the ground combustion test of a gas generator for a ducted rocket with a plunger-type flow control device. The design factors were also identified through the analysis. It was observed that the pressure increase without the adhesion of the combustion product at the discharge pipe was quite similar to the analysis assuming a cone-shaped erosive burning effect. The pressure increase in most cases was similar to the analysis results when assuming the change in discharge pipe area due to the adhesion of combustion products. Moreover, it was also established that for a given grain shape and discharge flow area, the effect of the adhesion of combustion products has a significant effect on the combustion chamber pressure for cases over n=0.45.
본 연구에서는 plunger 타입 유량조절장치를 적용한 가스발생기의 지상연소시험에서 발생한 현상에 대하여 해석적 접근을 수행하였고, 추후 가스발생기 설계에 요구되는 설계인자를 파악하였다. 토출관 내 연소 생성물이 부착되지 않은 경우의 압력상승은 콘 형태의 침식연소를 가정한 해석 결과와 경향이 유사하였으며, 다른 시험 결과에서의 압력상승은 침식연소와 함께 토출관 내 연소 생성물 부착에 따른 토출 특성 변화를 가정하여 해석한 결과와 유사한 경향을 보였다. 또한, 동일한 토출 특성 변화 상수에 대해 압력지수의 영향을 비교한 결과, 지상연소시험에서 수행한 그레인 형상과 토출면적에 대해 압력지수 0.45 이상의 경우에 연소 생성물 부착이 연소실 압력에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 파악되었다.