Visualization of Internal Flows in the Wall-injected Test Model of a SRM

고체로켓모터 표면분사 시험모델의 유동 가시화

  • 김도헌 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 이인철 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 조용호 ((주)마이크로프랜드 기술연구소) ;
  • 강문중 (국방과학연구소 1기술연구본부 6부) ;
  • 김윤곤 (국방과학연구소 1기술연구본부 6부)
  • Received : 2011.04.08
  • Accepted : 2011.05.13
  • Published : 2011.06.30

Abstract

The flowfield in a solid rocket motor was simulated at the wall-injection test model, which has a fin-slot grain and submerged nozzle, and visualized by a smoke-wire. The high speed CCD camera captured the visualized images around the nozzle inlet through the grain center port. The vortical tube structure and circumferential flow patterns at the nozzle throat were visualized. The radial momentum transfer caused by the shear-interactions of slot-outlet flow, fin-base flow and grain port flow from upstream worked as the source of these phenomena.

핀/슬롯 그레인 및 내삽노즐을 가진 고체로켓모터 내부와 동일한 기하학적 형상을 가진 표면분사 시험모델을 사용하여 연소유동장을 모사하고, 스모크 와이어를 이용하여 유동장을 가시화하였다. 그레인 전방부 투영창을 통해 촬영하는 기법 등에 이용하여 획득된 내삽노즐 선단 인접부의 반경방향 평면상에서의 유동가시화 이미지 분석을 통해, 슬롯출구 반경방향유동, 핀베이스 축방향유동 및 상류그레인포트 축방향유동의 상호 전단작용에 의한 반경방향 운동량 전달이 노즐 인접부에서의 선회류 유동 및 와류튜브 구조를 발생시키는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. R. Waesche et al., "Effects of Grain and AFT-Dome Configuration on Aft-End SRB Internal Flows," AIAA/ASME/SAE/ASEE 24th Joint Propulsion Conference, AIAA 88-3184, 1988
  2. R. Waesche et al., "Effects of Grain and AFT-Dome Configurationon Aft-End SRB Internal Flows," AIAA/ASME/SAE/ASEE 25th Joint Propulsion Conference, AIAA 89-2421, 1989
  3. Toru Shimada, Nobuhiro Sekion, and Mihoko Fukunaga, "Numerical Investigation of Roll Torque Induced by Solid Rocket Motor Internal Flow," AIAA 2008-4891, 2008
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  6. 김도헌, 조용호, 이열, 구자예, 김윤곤, 강문중, "내삽노즐 고체로켓의 공기유동모사시험을 통한 내부유동 가시화," 한국추진공학회 2010년도 추계학술대회 논문집, 2010, pp.181-185