A CFD Study on the Spray Characteristics of Bi-swirl Coaxial Injectors = A CFD Study on the Spray Characteristics of Bi-swirl Coaxial Injectors
저자
발행기관
한국액체미립화학회(Institute for Liquid Atomization and Spray System Korea)
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
89-89(1쪽)
제공처
The bi-swirl coaxial injector which is structurally combined of two single swirl injectors has been used to simultaneously discharge liquid state fuel and oxidizer into a liquid rocket engine combustion chamber. The combustion stability and efficiency of a liquid rocket engine are influenced by the injector type and injection condition. Therefore, the spray characteristics should be studied for the proper design of an injector. In this study, the spray characteristics of bi-swirl coaxial injectors such as the mixing, spray angle, and discharge coefficient were investigated using a Fluent CFD program. Five injector models with different recess lengths were numerically studied by varying mass flow rates independently through the inner and outer swirl injector. The numerical results were compared with the experimental results which were obtained for identical bi-swirl coaxial injectors.
The numerical results showed that the mixing characteristics are divided into the external mixing, tip mixing and internal mixing by the recess lengths. As the mixture ratio of the inner mass flow rate to outer mass flow rate increased, the outer or mixed spray angle decreased in external mixing or internal mixing conditions, respectively. The discharge coefficient of the outer injector decreased only in internal mixing as the mixture ratio increased whereas that of the inner injector little changed in all the cases. The numerical results did not perfectly match with the experimental data but showed similar trends with them. Through this numerical study, the velocity and pressure field data, which are hard to experimentally measure and can help one understanding the spray characteristics in detail, could be obtained.
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