하이브리드로켓 연소실 형상 변화에 따른 저주파수 압력진동
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2013
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Korean
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학술저널
수록면
456-460(5쪽)
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고체로켓 모터 내부에서 L<sup>*</sup> 모드, Helmholtz 모드, Chuffing 모드로 인한 저주파수 특성은 연소안정성에 영향을 미치며, 연소실 부피는 저주파수 특성을 변화시키는 중요한 인자이다. 하이브리드 로켓은 고체로켓과 매우 흡사한 내부유동 특성을 가지고 있으므로, 본 연구에서는 연소실과 후연소실의 형상 변화에 따른 저주파수 특성과 연소압력진동에 미치는 영향을 관찰하였다. 연소실의 형상을 변화시킨 결과, 저주파수 특성이 나타나기도 하고 사라지기도 한다. 특히 연소실의 길이를 2배 확장한 경우, 10~30Hz의 영역에서 주파수 크기가 증폭되며 연소압력진동에 영향을 미친다. 이러한 선택적 공진현상은 하이브리드 로켓의 비선형 연소안정성 발생을 설명할 수 있는 중요한 메커니즘이다.
더보기The low frequencies of L<SUP>*</SUP>, Helmholtz and Chuffing modes inside the solid rocket motor affect the instability of the combustion, and the volume of combustion chamber affects these low frequency characteristics. Hybrid rocket engine has similar flow characteristics with solid rocket motor. This paper studied the changes on low frequency and pressure fluctuations due to the geometric changes on combustion chamber and after chamber. As geometry of the combustion chamber changes, the low frequency characteristics appears and disappears. Especially when the length of the combustion chamber is doubled, the low frequency at 10~30 Hz is amplified and pressure fluctuation is also affected. This selective mechanism of resonance may explain the reason why non-linear combustion instability occurs in hybrid rocket combustion.
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