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전태준(Tae Jun Jeon),박태선(Tae Seon Park) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
재생냉각이 도입된 액체로켓노즐에 대한 3차원 난류열전달 해석이 수행되었다. 연소실은 동결평형관계에 근거한 가스유동과 액체연료의 냉각채널 유동에 의한 복합열전달이 해석되었다. 로켓노즐의 추력성능의 변화를 살펴보기 위하여 냉각조건과 채널재료에 대한 영향을 조사하였다. 계산된 결과로부터 추력성능과 물성치변화에 대한 상관성이 제안되었다. 냉각유량이 증가하거나 열전도계수가 클 경우 비추력이 감소되는 것을 확인하였다. Three-dimensional turbulent heat transfer is analyzed for a liquid rocket nozzle with regenerative cooling passages. The conjugate heat transfer based on the gas flow of equilibrium components and the liquid channel flow are investigated. The cooling condition and wall material are varied to examine the thrust performance of the rocket nozzle. From the results, a relation between the property variation and the thrust performance is proposed. The specific impulse is decreased for the heavy cooling condition and the channel with a high thermal conductivity.
전태준(Tae Jun Jeon),박태선(Tae Seon Park) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
초임계 조건에서의 연소반응에서는 액체산소가 초임계 상태로 천이되며 스도보일링과 급격한 물성치변화를 발생시킨다. 이때 초임계 상태에서 작동하는 분사기의 연소반응은 급격한 밀도차로 인한 난류확산에 의해 지배되며, 따라서 스도보일링과 함께 발생하는 확산유동에 대한 연구가 필요하다. 많은 연구자들에 의해 초임계 연소해석에서 발생하는 이 현상들에 대한 연구가 진행되었지만 다양한 변수들에 의한 사례연구가 부족한 상태이다. 본 연구에서는 초임계 압력조건에서 산화제-연료비(O/F)와 연소기 직경, 리세스비를 통해 재순환유동 및 액체산소코어 길이에 변화를 주어 이로 인한 유동구조 및 화염구조의 변화를 수치적으로 연구하였다. the liquid oxygen transitions to a supercritical state, causing rapid changes in properties and pseudo boiling in supercritical combustion. the combustion reaction operating in a supercritical state depends on the turbulence diffusion caused by difference of density, therefore, a study of the diffusion flow and pseudo boiling is required. Many researchers have studied these phenomena in the supercritical combustion, but A case study by various variables is inadequate. In this study, the flow field and flame structure were investigated numerically by changing the recirculation flow and liquid oxygen core length through oxygen-fuel ratio(O/F), combustor diameter and recess ratio at supercritical pressure condition.