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다상 반응 LES 기법을 이용한 케로신/과산화수소 액체 핀틀추력기의 연소 현상 연구
강정석(Jeongseok Kang),유영린(YoungLin Yoo),황현민(Hyeonmin Hwang),성홍계(Hong-Gye Sung),권민찬(Minchan Kwon),양준서(Junseo Yang) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
액체 핀틀 추력기의 연소특성 연구를 위하여 과산화수소/케로신의 다상 LES 연소해석을 수행하였다. Slit형 분사기의 연료sheet의 거동과 분열을 모사하기 위해 LISA분열모델과 RT 분열모델을 사용하였으며 화염편 연소모델을 적용하였다. 핀틀의 움직임을 모사하기 위하여 이동격자 기법을 사용하였으며 핀틀의 위치변화에 따른 추력기 내부의 연소특성을 분석하였다. Multiphase LES numerical combustion simulation is conducted to observe the combustion characteristics of a liquid pintle thruster using kerosene/H₂O₂ propellant. The LISA-RT breakup model is implemented for liquid sheet and droplet breakup and flamelet model is employed for combustion model. In order to take into account the pintle movement, a sliding mesh technique has been applied. The combustion characteristics of pintle thruster is analyzed with respect to the pintle injector location.
준 일차원 다상 반응유동 기법을 이용한 케로신/과산화수소 액체 핀틀 추력기 성능특성 연구
황현민(Hyeonmin Hwang),강정석(Jeongseok Kang),성홍계(Hong-Gye Sung),권민찬(Minchan Kwon),양준서(Junseo Yang) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
액체 핀틀 추력기의 내부 물리현상을 자세히 구현하면서 다양한 성능해석을 할 수 있는 준 일차원 다상 반응 유동 코드를 개발하였다. 준 일차원 코드를 이용해 유동장, 액상과 기상의 상호작용, 액적기화, 연료 냉각 막에서의 열전달, 그리고 Jet-A surrogate의 24개의 화학종 반응 미케니즘을 고려하여 핀틀 추력기의 성능해석을 수행하였다. 계산 결과는 실험 결과와 2-10% 오차 범위내로 일치하였다. A quasi-one dimensional multiphase reacting flow code has been developed to both investigate detail physics and analyze various performance of a liquid pintle thruster. The code calculates the performance of the liquid pintle thruster with consideration on flow flied, interaction between liquid and gas phases, heat transfer in fuel film, and the finite kinetics of 24 species of Jet-A surrogate. The results have good matches with experimental results within error range 2 to 10%.