Analysis of Pressure Fluctuations in a Thrust Chamber with Chamber Pressure Variation

For the development of a liquid rocket engine, hot-firing tests of a regeneratively cooled thrust chamber were performed at chamber pressures of approximately 30 and 60 bars. In the paper, pressure fluctuation data, which were obtained from the dynamic pressure transducers installed in propellant manifolds and combustion chamber, were analyzed. Compared to the data at chamber pressure of 60 bar, the results at chamber pressure of 30 bar showed low-frequency oscillations around 150 Hz in the combustion chamber. The low-frequency waves in the combustion chamber were coupled with those in the manifolds. However, the RMS values of the chamber pressure fluctuations at chamber pressure of 30 bar were only 0.8% of the chamber pressures. Thus, it can be inferred that the thrust chamber operates in the stability boundary even at low chamber pressure.

연소실 압력 변화에 따른 연소기 압력 섭동 분석

액체로켓 엔진 개발을 위한 재생냉각 연소기의 연소시험이 연소실 압력 30 bar, 60 bar 조건에서 수행되었다. 본 논문에서는 추진제 매니폴드 및 연소실에 설치된 동압 센서에서 얻어진 압력 섭동 결과에 대해 분석하였다. 60 bar 연소시험과는 달리 30 bar 연소시험에서는 150 Hz 대역의 저주파 섭동이 지속적으로 관찰되었다. 이러한 저주파 섭동은 산화제/연료 매니폴드와 연동을 하고 있었다. 하지만 30 bar 연소시험에서도 연소실 내 압력 섭동의 RMS 값은 연소실 압력의 0.8 % 수준으로 연소 안정성 범위 안에서 연소기가 작동함을 알 수 있었다.