• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.6-7
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• 2002

동축형 인젝터는 이미 여러 발사체에서 널리 쓰이고 있는 인젝터의 한 형태로서 또 다른 인젝터 방식인 충돌형과 비교하여 구조가 복잡한 단점이 있는 반면에 연소 현상의 불안정성에 대해 덜 민감하며 미립화와 혼합의 특성도 우수하다. 이런 동축형 인젝터는 크게 스월 방식과 shear 방식으로 나누어진다. 이중에서 스월 인젝터는 산화제와 연료의 유입구에 접선 방향의 속도를 줌으로써 conical sheet 형태의 분무장을 형성하여 미립화와 혼합을 꾀하는 방식이다. 이와 같은 스월 인젝터에서 중요한 변수 중에 하나인 recess의 변화에 대해 분무 형상과 미립화 혼합특성까지 파악해보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.8-14
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• 2015

Purdue 대학교의 Ismailov 등이 수행한 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 모델링 및 계산 결과를 실험을 통해 확인하고자 하는 과정의 일환으로 수행된 연구이다. Closed-type 스월 인젝터의 스월 챔버의 길이와 지름의 영향이 인젝터의 동특성에 미치는 영향을 관찰하고자 스월 챔버의 길이와 지름을 변화시킬 수 있는 인젝터를 제작하였다. 이러한 과정에서 closed-type 스월 인젝터의 동특성에 대한 실험을 진행하기에 앞서서 정적인 분무 특성을 확인하였다. 인젝터 전단에 설치된 유량계를 통하여 유량을 확인하였으며, Lefebvre의 방식에 따라 closed-type 스월 인젝터의 오리피스에 전극을 설치하여 매니폴드 압력에 따른 액막 두께의 변화를 측정하였다. 또한 압력별로 촬영된 순간적인 분무 사진을 통하여 매니폴드 압력에 따른 분사각과 분열길이의 변화를 관찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.23-35
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• 2003

백홀은 스월 인젝터의 새로운 기하학적인 설계요소로서 스월 인젝터 내부에 있는 와류실의 연직 주입구후방에 위치하는 추가적인 빈 공간을 총칭한다. 이 백홀은 분무각이나 평균액적지름(SMD), 혼합 특성과 같은 스월 인젝터의 분무 특성을 변화시키게 된다. 이러한 백홀의 특성을 알아보기 위하여 직$.$간접 촬영 기법 및 PDPA와 기계적 유량 포집기 등을 사용하여 수류실험을 수행하였다. 백홀이 스월 인젝터 내에 존재하게 되면 단위시간당 유량이 증가하게 되어 분무되는 유동의 중심부가 강화된다. 또한 백홀은 스월 인젝터의 유동 분무각을 조절할 수 있게 하고 그로 인하여 혼합 효율을 변화시킨다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.148-151
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• 2007

동축 스월 인젝터 중에서 연료 인젝터의 스월 챔버 유무에 따른 인젝터 페이스의 냉각 특성을 알아보기 위해서 연료의 스월 챔버의 유무 조건만 다르고 모든 설계 조건이 같은 두 개의 인젝터를 만들었으며, 장시간 연소가 가능하도록 물을 이용한 재생 냉각 채널을 인젝터 페이스에 설치하였다. 두 개의 인젝터를 이용하여 연소 실험을 수행한 후 인젝터 페이스의 냉각 특성을 비교하였고, O/F ratio 2.0일 때와 O/F ratio 1.7일 때의 연소 특성 및 인젝터 페이스의 냉각 특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.14-17
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• 2010

7개 스월 인젝터 연소기의 스월 방향에 따른 유동 특성을 파악하기 위하여 3차원 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였다. 해석에 이용된 연소기 모델은 Georgia 공대 Aerospace Combustion Laboratory의 LRE combustor를 이용하였으며, 경계 조건은 실험에서 얻어진 값을 적용하였다. 7개 인젝터의 스월 방향을 모두 동일한 방향으로 설정하였을 경우, 스월 유동간의 간섭이 증가하게 되고, 연소실 벽면에서 강한 원주방향의 속도 분포가 형성되는 것을 관찰하였다. 또한 연소실 내 압력변동폭은 인젝터의 스월 방향을 상반되게 설정하였을 때보다 현저히 증가한 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.650-655
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• 2016

본 논문에서는 요소수를 적용하는 SCR 인젝터의 내부유동에 대한 전산 유동해석을 수행하였다. 유동해석에 적용된 인젝터는 경사진 노즐과 스월디스크를 갖는 스월타입의 단홀 인젝터이다. 인젝터 니들의 최대 리프트 및 열림 속도를 인젝터의 설계 변수로 선정하였다. 비정상 상태로 작동하는 노즐 내부의 유동 특성을 해석하기 위하여, 움직이는 물체에 적용이 가능한 Moving Grid 기법을 적용하여 정밀한 인젝터 니들의 움직임을 모사하였다. 유동해석 결과, 인젝터 니들의 속도가 증가할수록 출구를 통한 요소수 유량은 감소하는 것으로 나타났다. 이는 인젝터 니들의 속도가 빨라질수록, 인젝터 니들 하부의 빈 공간을 채우려는 유량이 증가하고, 이러한 요소수 유량의 증가가 노즐 출구로 방출되는 유량의 감소를 유발하게 된다. 요소수 유동이 인젝터 노즐에서 출구 쪽으로 진행할수록, 스월 유동은 감소하였다. 이는 유동과 노즐 벽면과의 마찰에 기인한 것으로 사료된다. 또한, 최대 리프트 유지기간에서, 니들 리프트가 높을수록 스월 계수와 평균 스월 계수가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 관련된 Urea-SCR 인젝터의 기본 설계 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.79-86
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• 2006

액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 인젝터 길이 변화를 줄 수 있는 백홀 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 백홀 인젝터의 효과를 분석하기위하여 백홀 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였다. 이론적 접근과 음향 실험의 결과로부터 가변적 변위를 갖는 백홀 스월 인젝터가 연소실의 불안정 모드를 감소시킴을 알 수 있었다. 실험적으로 감쇠율을 측정하여 감쇠효과를 측정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.63-69
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• 2006

하이브리드 로켓 연료의 연소율 향상을 위해서 스월 유동을 이용한 방법과 나선형 그레인 방법의 두 가지 방법을 사용하여 연소율 증가에 대한 실험 연구를 수행하였다. 스월 유동을 적용하기 위해서 두 가지의 인젝터를 사용하였으며 스월 수 3.61인 인젝터를(Type II) 사용할 때 더 높은 연소율 증가를 나타내었다. 그러나 두 가지 인젝터 모두에서 공통으로 연료 앞부분에서 연소가 집중적으로 발생하는 현상이 발생하였다. 나선형 그레인에 의한 연소율 증가를 실험하기 위하여 피치 6과 피치 100인 두 종류 연료를 사용하였다. 스월 유동이 없는 인젝터를 사용할 경우 피치 6 그레인에서는 강한 난류의 발생에 따른 연소율 향상이 더 크게 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 스월 인젝터와 나선형 그레인을 동시에 적용하여 실험한 결과에 의하면, Type II 인젝터와 피치 100 그레인를 적용할 경우에 가장 높은 연소율 증가를 이루었다. 이것은 인젝터에서 발생한 스월 유동이 나선형 그레인을 통해 연료의 출구까지 유지되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.153-156
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• 2003

스월 인젝터의 분무특성을 변화시키는 기하학적인 변수인 백홀은 스월 인젝터의 내부유동이나 음향학적인 특성에도 큰 영향을 주게 된다. 백홀이 연소불안정 제거를 위하여 연소실에 부가적으로 부착하는 음향공(Acoustic cavity)과 유사한 역할을 할 수 있는지 알아보기 위하여 백홀을 Helmholtz resonator나 Quarter-wave resonator로 해석하였다. 그 결과 백홀을 가지는 스월 인젝터는 연소실내의 파동과 상쇄될 수 있는 고유주파수를 가지게 될 수 있었다. 또한 이를 위한 설계식을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.479-483
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• 2010

본 연구는 하이브리드 로켓 연소에서 원통형 멀티 포트 그레인과 스월 인젝터 적용 시 각각 후퇴율 증가의 장점을 취합하고자 수행하였으며, 연료 포트 수와 스월 인젝터의 배치에 따른 후퇴율 변화에 대한 실험을 수행 하였다. 실험 결과 멀티 포트 그레인에 샤워 헤드 형태의 인젝터를 적용한 것보다 스월 인젝터를 적용한 경우의 후퇴율이 증가되는 것을 확인 할 수 있었다.