A Study for Rocket Exhaust Flow Cooling due to the Central Spray Type Water Injection

In this study, the cooling of rocket exhaust plume by sprayed water inside plume were investigated as varying of sprayed water mass, location, and method using computational fluid analysis. For Analyze rocket exhaust plume, a single species unreacted analysis model based on the chemically frozen analysis was used and the discrete particle model which was a kind of Euler-Lagrangian analysis model was used for simulate sprayed water inside plume. It was confirmed that the temperature of plume was reduced without cooling when water mass was two times of plume mass through analysis results.

중앙 분사 방식 냉각수 투입에 의한 로켓 연소 후류 냉각에 관한 연구

본 논문에서는 전산유동해석 기법을 활용하여 액체 로켓 연소 후류에 냉각수가 분사됨에 따라 발생하는 냉각 효과를 냉각수 분사량, 분사 위치, 분사 방식의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 연소 후류의 모사를 위해서는 동결 유동해석 기법에 기반한 단일화학종 비반응 해석 모델을 이용하였고, 연소 후류에 분사된 냉각수의 모사를 위해서는 Euler-Lagrangian 해석법에 따르는 이산 상 모델(Discrete Particle Model)을 사용하였다. 해석 결과 연소 후류의 약 2배 정도 냉각수가 투입되었을 때 연소 후류 중심부에서는 연소 후류의 온도가 상대적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.