모델연소실 내 GCH₄/GO₂ 및 GH₂ /GO₂ 동축류 제트화염의 연소특성 기초 연구

국문 초록 (Abstract)

로켓 엔진의 차세대 액체이원추진제로서 각광을 받고 있는 메탄(CH₄)/산소(O₂) 이원추진제의 기초연소특성 및 연소 안정화의 고유특성 확인을 위해 수소(H2)/산소 이원추진제 연소특성과 비교 연구를 수행하였다. 기초 연소특성 연구를 위한 모델연소실 내에서 기체 메탄(GCH₄)/기체 산소(GO₂) 및 기체수소(GH₂)/GO₂의 동축류 제트화염의 연소안정한계와 직접 사진, OH<SUP>*</SUP> 자발광 이미지를 측정한 결과, GCH₄/GO₂와 GH₂/GO₂ 모두 산소-연료 모멘텀비((O/F)mom)가 감소함에 따라 연소안정한계는 확장되는 경향을 보였으나 GH₂/GO₂ 화염에 비해 GCH₄/GO₂ 화염은 좁은 연소안정한계가 측정되었고, 또한 GCH₄/GO₂ 화염은 이론당량비 조건에서, GH2/GO₂ 화염은 연료과농 조건에서 최대 OH* 강도가 측정됨을 OH<SUP>*</SUP> 자발광 가시화를 통해 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Liquid methane (CH₄)/oxygen (O₂) bipropellants have been recently considered as a next-generation propellant due to eco-friendly and non-toxic properties, low cost and high performance. To investigate the unique features of CH₄/O₂ bipropellants, the fundamental combustion characteristics of gaseous CH₄/O₂ and H₂/O₂ coaxial jet flames in a model combustor are investigated through measuring the combustion stability limits and visualizing flames. Results show that the combustion stability limits of GCH₄/GO₂ flames are reduced compared with the GH₂/GO₂ flames. The maximum OH<SUP>*</SUP> intensity of GCH₄/GO₂ flames is observed at near-stoichiometric condition, while the GH₂/GO₂ flames at fuel-rich condition.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 실험 방법
• 3. 실험 결과
• 4. 결론
• 참고문헌