Abstract
A series of combustion test was done to verify the optimization result of a gas generator for a 10 ton thrust liquid rocket engine. An injector element is F-O-F impinging type injector and the test was conducted with kerosene/LOX propellants. Test results of combustion temperature and pressure show a very good agreement with optimal design result and verify that the design method was properly established. And turbulence ring revealed its effectiveness in enhancing combustion gas mixing and temperature difference in the radial direction showed only less than 15K. Also turbulence ring induced only 3.2% pressure loss in the combustion chamber, which is far less than conventional level observed in a gas turbine engine. Axial temperature distribution also shows that turbulence ring could effectively reduce about 10% or more in gas generator length if its location is properly selected.
추력 10 tonf 액체로켓용 가스발생기를 최적설계하고 설계 검증을 위한 연소 실험을 실시하였다. 연소실에 사용된 인젝터는 F-O-F triplet 충돌형 인젝터 이었으며 추진제는 kerosene/LOX을 사용하였다. 측정된 연소 온도와 압력은 최적 설계에서 얻은 설계 값과 매우 유사한 값을 나타내어 최적설계가 적절히 이루어 졌음을 확인하였다. 그리고 난류 고리를 설치하여 연소가스의 혼합을 촉진시킨 결과, 연소실 압력은 3.2% 감소에 그친 반면, 반경 방향 온도분포는 편차가 15K 이하로 줄어들어 우수한 온도 분포 특성을 나타내었다. 또한 후단부에서 축 방향 온도분포를 측정한 결과 최적 설계로부터 얻은 가스발생기 길이를 10% 줄일 수 있음을 발견하였으며 난류고리의 위치를 적절히 조절한다면 그 이상의 길이 감소도 가능한 것으로 판단하였다.
