KR102182639B1 - Injector head, liquid rocket engine combustor using the same and shear coaxial injector used to the same - Google Patents

Injector head, liquid rocket engine combustor using the same and shear coaxial injector used to the same Download PDF

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KR102182639B1
KR102182639B1 KR1020190135460A KR20190135460A KR102182639B1 KR 102182639 B1 KR102182639 B1 KR 102182639B1 KR 1020190135460 A KR1020190135460 A KR 1020190135460A KR 20190135460 A KR20190135460 A KR 20190135460A KR 102182639 B1 KR102182639 B1 KR 102182639B1
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coaxial
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송우석
구자예
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한국항공대학교산학협력단
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Abstract

An injection head, a liquid rocket combustor including the same, and a coaxial shear injector used therein are disclosed. The injection head includes: a plurality of coaxial swirl injectors provided so that fuel supplied in a turning direction and an oxidizing agent supplied in an axial direction can meet and be injected in the axial direction rearward after splitting; and a plurality of coaxial shear injectors provided so that both the fuel and the oxidizing agent can be axially moved and injected in the axial direction after splitting to attenuate a transverse disturbance wave due to the coaxial swirl injector.

Description

분사헤드, 이를 포함하는 액체 로켓 연소기 및 이에 이용되는 동축전단분사기{INJECTOR HEAD, LIQUID ROCKET ENGINE COMBUSTOR USING THE SAME AND SHEAR COAXIAL INJECTOR USED TO THE SAME}Injection head, liquid rocket combustor including the same, and coaxial shear injector used therein {INJECTOR HEAD, LIQUID ROCKET ENGINE COMBUSTOR USING THE SAME AND SHEAR COAXIAL INJECTOR USED TO THE SAME}

본원은 분사헤드, 이를 포함하는 액체 로켓 연소기 및 분사헤드에 이용되는 동축전단분사기에 관한 것이다.The present invention relates to an injection head, a liquid rocket combustor including the same, and a coaxial shear sprayer used in the injection head.

액체 로켓 엔진은 산화제와 연료를 연소실 내로 분사시켜 연소시킨 후 발생되는 고온 고압의 연소 가스를 노즐을 통해 대량 방출시킴으로써 추력을 얻는 장치이다.A liquid rocket engine is a device that obtains thrust by injecting an oxidizing agent and fuel into a combustion chamber and releasing a large amount of high-temperature and high-pressure combustion gas generated after combustion through a nozzle.

그러나, 이러한 액체 로켓 엔진은 연소실 내부에서 연소가 이루어지는 동안에 임의의 특정한 음향 모드(acoustic mode)를 갖는 연소 불안정성이 발생될 가능성이 매우 높다. 더욱이, 연소 불안정성의 발생과 이의 증폭은 엔진이 파손되는 치명적인 문제점을 야기하여 액체 로켓 엔진의 신뢰성을 저해한다.However, in such a liquid rocket engine, combustion instability having a certain specific acoustic mode is very likely to occur during combustion in the combustion chamber. Moreover, the occurrence of combustion instability and its amplification causes a fatal problem in which the engine is damaged, thereby deteriorating the reliability of the liquid rocket engine.

이에 따라, 종래에는, 액체 로켓 엔진의 연소안정화를 이루기 위해 분사기형 배플을 이용하였다. 하지만, 분사기형 배플 사용시 연소기 내부에 구조물을 필연적으로 삽입하게 되어 액체 로켓 엔진의 무게가 증가하게 된다는 측면이 있다.Accordingly, conventionally, an injector type baffle has been used to stabilize combustion of a liquid rocket engine. However, when using an injector type baffle, there is an aspect that the weight of the liquid rocket engine is increased by inevitably inserting a structure inside the combustor.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-0638112호에 개시되어 있다.The technology behind the present application is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0638112.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 분사기형 배플 대신 유체 배플을 이용함으로써, 연소안정화 기능을 유지하고 액체 로켓 연소기의 무게를 절감할 수 있는 분사헤드, 이를 포함하는 액체 로켓 연소기 및 분사헤드에 이용되는 동축전단분사기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, by using a fluid baffle instead of the conventional injector type baffle, the injection head capable of maintaining the combustion stabilization function and reducing the weight of the liquid rocket combustor, a liquid rocket including the same It is an object of the present invention to provide a coaxial shear sprayer used in a combustor and an injection head.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 측면에 따른 분사헤드는, 선회시키는 방향으로 공급되는 연료와 축 방향으로 공급되는 산화제가 만나 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비되는 동축스월분사기 복수 개; 및 상기 동축스월분사기로 인해 발생되는 횡단교란파가 감쇠되거나 연소불안정이 저감되도록, 연료와 산화제 모두 축 방향 이동되는 형태로 공급되고 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비되는 동축전단분사기 복수 개를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, the injection head according to one aspect of the present application is a coaxial swirl provided to be injected in the axial direction after the fuel supplied in the turning direction and the oxidizing agent supplied in the axial direction meet A plurality of sprayers; And a plurality of coaxial shear injectors provided in a form in which both fuel and oxidant are moved in the axial direction and injected in the axial direction after splitting so that the transverse disturbance wave generated by the coaxial swirl injector is attenuated or combustion instability is reduced. can do.

본원의 일 측면에 따른 액체 로켓 연소기는, 본원의 일 측면에 따른 분사헤드를 포함할 수 있다.The liquid rocket combustor according to an aspect of the present application may include an injection head according to an aspect of the present application.

또한, 본원의 일 측면에 따른 동축전단분사기는, 본원의 일 측면에 따른 분사헤드에 이용되는 동축전단분사기일 수 있다.In addition, the coaxial shear injector according to an aspect of the present application may be a coaxial shear injector used in the injection head according to an aspect of the present application.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present application. In addition to the above-described exemplary embodiments, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 동축스월분사기 등으로 인한 연소불안정시 발생하는 횡단교란파에 대한 감쇠가 동축전단분사기에 의해 수행될 수 있다. 이에 따라, 종래에는 압력 섭동 제어를 위해 강제적으로 연소기 내부에 구조적 배플이 삽입되어야 했지만, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면 구조적인 배플 대신 동축전단분사기에 의한 유체의 흐름에 의해 압력 섭동이 제어될 수 있다. 이에 따라, 연소안정화 기능이 유지되면서 구조적 배플을 포함하던 종래의 연소기 대비 무게가 절감될 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, attenuation for a transverse disturbance wave generated during combustion instability due to a coaxial swirl sprayer or the like can be performed by the coaxial shear sprayer. Accordingly, in the prior art, a structural baffle had to be forcibly inserted into the combustor to control pressure perturbation, but according to the problem solving means of the present application described above, pressure perturbation can be controlled by the flow of fluid by the coaxial shear injector instead of the structural baffle. I can. Accordingly, while the combustion stabilization function is maintained, weight may be reduced compared to a conventional combustor including a structural baffle.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 사시도이다.
도 2는 동축스월분사기의 연료의 선회를 설명하기 위한 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 전후 방향으로의 개념 단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 전후 방향으로의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 동축스월분사기의 전후 방향으로의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 동축전단분사기의 전후 방향으로의 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 6의 B-B 단면도이다.
도 8은 도 6의 C-C 단면도이다.
1 is a schematic perspective view of a spray head according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic cross-sectional view of an injection head in a front-rear direction according to an embodiment of the present invention for explaining the rotation of the fuel of the coaxial swirl injector.
3 is a schematic cross-sectional view in a schematic front-rear direction of a spray head according to an embodiment of the present application.
4 is a schematic cross-sectional view of a coaxial swirl injector of a jet head according to an embodiment of the present application in a front-rear direction.
5 is an AA cross-sectional view of FIG. 4.
6 is a schematic cross-sectional view in the front-rear direction of the coaxial shear sprayer of the injection head according to an embodiment of the present application.
7 is a cross-sectional view taken along BB of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present application. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present application, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되거나 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it is not only the case that it is "directly connected", but also "indirectly connected" or "electrically connected" with another element interposed therebetween. "Including the case.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is positioned "on", "upper", "upper", "under", "lower", and "lower" of another member, this means that a member is located on another member. It includes not only the case where they are in contact but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(전방, 전단 후방, 후단 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 1을 보았을 때 전반적으로 6시 방향이 전방, 전반적으로 6시 방향을 향하는 단부가 전단, 전반적으로 12시 방향이 후방, 전반적으로 12시 방향을 향하는 단부가 후단 등이 될 수 있다. 또한, 다른 예로서, 도 2를 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 전방, 전반적으로 12시 방향을 향하는 단부가 전단, 전반적으로 6시 방향이 후방, 전반적으로 6시 방향을 향하는 단부가 후단 등이 될 수 있다.In addition, in the description of the embodiments of the present application, terms related to directions or positions (front, front, rear, rear, etc.) are set based on the arrangement state of each component shown in the drawings. For example, when looking at Figure 1, the 6 o'clock direction may be the front, the end facing the 6 o'clock direction is the front end, the 12 o'clock direction is the rear, and the end facing the 12 o'clock direction may be the rear end, etc. have. In addition, as another example, when looking at FIG. 2, the overall 12 o'clock direction is the front, the overall 12 o'clock direction is the front end, the 6 o'clock direction is the rear, the overall 6 o'clock end is the rear end, etc. Can be

본원은 분사헤드, 이를 포함하는 액체 로켓 연소기 및 분사헤드에 이용되는 동축전단분사기에 관한 것이다.The present invention relates to an injection head, a liquid rocket combustor including the same, and a coaxial shear sprayer used in the injection head.

먼저, 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드(이하 '본 분사헤드'라 함)(1)에 대해 설명한다.First, a description will be given of a spray head (hereinafter referred to as'the main spray head') 1 according to an embodiment of the present application.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 사시도이고, 도 2는 동축스월분사기의 연료의 선회를 설명하기 위한 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 전후 방향으로의 개념 단면도이다. 참고로, 도 1은 동축스월분사기(11)와 동축전단분사기(12)를 구분하기 위해 동축전단분사기(12)를 점선으로 도시하였다.1 is a schematic perspective view of an injection head according to an embodiment of the present application, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an injection head in a front-rear direction according to an embodiment of the present application for explaining the rotation of fuel of a coaxial swirl injector to be. For reference, FIG. 1 shows the coaxial shear injector 12 with a dotted line in order to distinguish the coaxial swirl injector 11 and the coaxial shear injector 12.

도 1을 참조하면, 본 분사헤드(1)는 동축스월분사기(11) 복수 개를 포함한다. 동축스월분사기(11)는 그에게 공급되는 연료와 산화제를 혼합시켜 후방으로 분사(추진제(연료와 산화제의 혼합물) 분사)할 수 있다. 참고로, 본 분사헤드에 있어서, 연료는 액체 연료이고, 산화제는 기체 산화제일 수 있다.Referring to FIG. 1, the present injection head 1 includes a plurality of coaxial swirl injectors 11. The coaxial swirl injector 11 mixes fuel supplied to him and an oxidizing agent and injects it backwards (injects a propellant (a mixture of fuel and oxidizer)). For reference, in the injection head, the fuel may be a liquid fuel and the oxidizer may be a gaseous oxidizer.

도 2를 참조하면, 동축스월분사기(11)는 선회시키는 방향으로 공급되는 연료와 축 방향으로 공급되는 산화제가 만나 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비된다. 분사헤드(1)는 횡방향으로 압력 섭동이 발생하는 횡방향 연소불안정(횡방향 진동)이 작용될 수 있다(도 1에 점선으로 나타냄). 그런데, 동축스월분사기(11)는 선회시키는 방향으로 공급되는 연료와 축 방향으로 공급되는 산화제를 혼합시켜 후방으로 분사하므로, 동축스월분사기(11)를 통해 분사되는 추진제는 선회하면서 횡방향 연소불안정 모드에 약한 단점을 가질 수 있다. 그런데, 이러한 횡방향 연소불안정(횡방향 연소불안정 모드)은 이하에서 설명하는 동축전단분사기(12)에 의해 보완될 수 있다.Referring to FIG. 2, the coaxial swirl injector 11 is provided so that the fuel supplied in the rotating direction and the oxidizing agent supplied in the axial direction meet and are injected in the axial direction rearward after being divided. The injection head 1 may be subjected to transverse combustion instability (transverse vibration) in which pressure fluctuation occurs in the transverse direction (shown by a dotted line in FIG. 1). However, since the coaxial swirl injector 11 mixes the fuel supplied in the turning direction and the oxidizing agent supplied in the axial direction and injects it backward, the propellant injected through the coaxial swirl injector 11 rotates and the transverse combustion unstable mode It can have weak disadvantages. However, this transverse combustion instability (transverse combustion instability mode) can be compensated for by the coaxial shear injector 12 described below.

도 1을 참조하면, 본 분사헤드(1)는 동축전단분사기(12) 복수 개를 포함한다.Referring to FIG. 1, the injection head 1 includes a plurality of coaxial shearing injectors 12.

도 2를 참조하면, 동축전단분사기(12)는 동축스월분사기(11) 등으로 인해 발생되는 횡단교란파가 감쇠되도록, 연료와 산화제 모두 축 방향 이동되는 형태로 공급되고 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비된다. 동축전단분사기(12)는 산화제 및 연료 모두 축 방향으로 공급받아, 축 방향으로 추진제(산화제와 연료의 혼합물)를 분사함으로써, 횡방향 연소불안정을 보완할 수 있다. 도 2를 참조하면, 횡단교란파가 동축전단분사기(1)가 분사한 추진제에 의해 감쇠될 수 있다. 이에 따라, 동축전단분사기(12)는 구조적 배플 대신 연소불안정을 제어하는 유체 배플의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 동축전단분사기(12)는 연소불안정에 의해 발생하는 횡단교류파(압력파)를 차단할 수 있다. 이러한 동축전단분사기(12)는 유체 배플용 동축전단분사기(12)라 할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 2, the coaxial shear injector 12 is supplied in a form in which both fuel and oxidant are moved in the axial direction so that the transverse disturbance wave generated by the coaxial swirl injector 11 is attenuated, and is injected in the axial direction after splitting. It is provided as possible. The coaxial shear injector 12 receives both an oxidizing agent and a fuel in the axial direction, and injects a propellant (a mixture of an oxidizer and a fuel) in the axial direction, thereby compensating for transverse combustion instability. Referring to FIG. 2, the transverse disturbance wave may be attenuated by the propellant injected by the coaxial shear injector 1. Accordingly, the coaxial shear injector 12 may perform the role of a fluid baffle that controls combustion instability instead of a structural baffle. That is, the coaxial shear injector 12 can block a transverse alternating wave (pressure wave) generated by combustion instability. This coaxial shear injector 12 may be referred to as a coaxial shear injector 12 for a fluid baffle.

또한, 도 1을 참조하면, 복수 개의 동축전단분사기(12) 중 적어도 일부는 복수 개의 동축스월분사기(11) 중 어느 하나와 다른 하나의 사이를 구획하도록 배열될 수 있다. 또한, 복수 개의 동축전단분사기(12) 중 어느 일부는 복수 개의 동축스월분사기(11) 중 적어도 일부를 본 분사헤드(1)의 너비 방향을 따라 구획하도록 배열될 수 있다. 또한, 복수 개의 동축전단분사기(12) 중 적어도 일부는 횡 방향으로 압력섭동이 발생하는 횡방향 연소불안정 모드를 감쇄시키기 위해 서로 인접하게 설치될 수 있다.Further, referring to FIG. 1, at least some of the plurality of coaxial shear injectors 12 may be arranged to partition between one of the plurality of coaxial swirl injectors 11 and the other. In addition, some of the plurality of coaxial shear injectors 12 may be arranged to divide along the width direction of the spray head 1 in which at least a part of the plurality of coaxial swirl injectors 11 is viewed. In addition, at least some of the plurality of coaxial shear injectors 12 may be installed adjacent to each other in order to attenuate the transverse combustion unstable mode in which pressure perturbation occurs in the transverse direction.

이를 테면, 도 1을 참조하면, 복수 개의 동축전단분사기(12) 중 적어도 일부는 본 분사헤드(1)의 중앙부에 환형을 이루며 구비되고, 나머지는 환형을 중심으로 방사형으로 구비될 수 있다. 이때, 복수 개의 동축스월분사기(11) 중 적어도 일부는 환형의 내측에 구비되고 나머지는 방사형의 사이에 구비될 수 있다.For example, referring to FIG. 1, at least some of the plurality of coaxial shear injectors 12 may be provided in an annular shape at the center of the main injection head 1, and the rest may be provided radially around the annular shape. At this time, at least some of the plurality of coaxial swirl injectors 11 may be provided inside the annular shape, and the rest may be provided between the radial shapes.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 개략적인 전후 방향으로의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 동축스월분사기의 전후 방향으로의 개략적인 단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a spray head according to an embodiment of the present application in a schematic front-rear direction, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a coaxial swirl sprayer of a spray head according to an embodiment of the present application, 5 is an AA cross-sectional view of FIG. 4.

한편, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 동축스월분사기(11)는 공급되는 산화제가 축 방향을 따라 후방 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되는 산화제 이동 통로(111), 산화제 이동 통로(111)의 전단측에 산화제를 공급하도록 산화제 이동 통로(111)와 연결되는 산화제 공급공(112), 산화제 이동 통로(111)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되는 연료 이동 통로(113), 연료 이동 통로(113)의 전단측에 연료를 공급하도록 연료 이동 통로(113)의 측면에 대하여 형성되되, 연료 이동 통로(113)에 공급된 연료 중 적어도 일부가 연료 이동 통로(113) 내에서 선회되도록 방사 방향 또는 반경 방향에 대해 비스듬히 경사지게 형성되는 연료 공급공(114) 및 연료 이동 통로(113)의 후방 및 산화제 이동 통로(111)의 후방에 형성되어 연료 이동 통로(113)를 통과한 연료와 산화제 이동 통로(111)를 통과한 산화제가 합류되고, 후단에 분사구(1151)가 형성되는 합류부(115)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 동축스월분사기(11)는 연료 공급공(114)을 통해 분사되는 연료가 연료 이동 통로(113)를 따라(연료 이동 통로(113)를 감싸는 동축스월분사기(1)의 벽면을 따라) 선회하며 합류부(115)로 유입되어, 산화제 이동 통로(111)를 따라 분사된 산화제와 합류부(115)에서 만나 분열되는 메커니즘을 가질 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 3 to 5, the coaxial swirl sprayer 11 extends in the axial direction so that the supplied oxidizing agent moves backward along the axial direction, the oxidant movement passage 111, the front end of the oxidizer movement passage 111 The oxidant supply hole 112 connected to the oxidant moving passage 111 to supply the oxidant to the side, the fuel moving passage 113 formed in a shape surrounding the oxidant moving passage 111, and the fuel moving passage 113 It is formed with respect to the side of the fuel movement passage 113 to supply fuel to the front end, and at least part of the fuel supplied to the fuel movement passage 113 is rotated in the fuel movement passage 113 in a radial or radial direction. The fuel and oxidant movement passage 111 formed in the rear of the fuel supply hole 114 and the fuel movement passage 113 and the oxidant movement passage 111 formed obliquely inclined to the fuel passage 113 and passed through the fuel movement passage 113 The passed oxidizing agent may be joined and may include a confluence portion 115 in which an injection hole 1151 is formed at a rear end. Accordingly, as described above, the coaxial swirl injector 11 includes the fuel injected through the fuel supply hole 114 along the fuel movement passage 113 (coaxial swirl injector 1 surrounding the fuel movement passage 113) The oxidizing agent injected along the oxidizing agent movement passage 111 and the oxidizing agent injected along the oxidizing agent movement passage 111 meet and break apart at the confluence part 115 while turning and entering the confluence part 115.

도 5를 참조하면, 연료 공급공(114)은 복수 개가 형성될 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 복수개의 연료 공급공(114)은, 연료 이동 통로(113)에 공급된 연료 중 적어도 일부가 선회될 수 있도록, 방사 방향을 기준으로 일측과 타측 중 일측으로 일관되게 기울어지는 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해, 도 5를 참조하면, 연료 공급공(114)은 방사 방향으로 형성된 것이 아니라, 방사 방향을 기준으로 일측과 타측 중 일측으로 일관되게 기울어지는 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of fuel supply holes 114 may be formed. In addition, referring to FIG. 5, the plurality of fuel supply holes 114 are consistent with one side of one side and the other side based on the radial direction so that at least some of the fuel supplied to the fuel movement passage 113 can be rotated. It can be formed in an inclined shape. In other words, referring to FIG. 5, the fuel supply hole 114 may not be formed in a radial direction, but may be formed in a shape that is consistently inclined toward one of one side and the other side based on the radial direction.

또한, 복수 개의 연료 공급공(114)은 축 방향에 대하여 동일한 위치에 형성될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 연료 공급공(114)은 전후 방향으로 동일 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 연료 공급공(114)은 연로 이동 통로(113)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성될 수 있다. 간격은 일정하게 설정될 수 있다.In addition, the plurality of fuel supply holes 114 may be formed at the same position with respect to the axial direction. In other words, the plurality of fuel supply holes 114 may be formed to have the same height in the front-rear direction. In addition, the plurality of fuel supply holes 114 may be formed at intervals along the circumferential direction of the fuel passage moving passage 113. The interval can be set to be constant.

또한, 도 3을 참조하면, 본 분사헤드(1)는 연료 공급공(114)을 통해 연료를 공급하는 연료 매니폴드(13)를 포함할 수 있다. 연료 매니폴드(13)는, 동축스월분사기(11)의 연료 공급공(114)과 직접적으로 연결되도록, 적어도 일부의 내부 공간이 축 방향 중 연료 공급공(114)이 형성된 위치에 대응하게 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 3, the injection head 1 may include a fuel manifold 13 that supplies fuel through a fuel supply hole 114. The fuel manifold 13 is formed so that at least a portion of the internal space corresponds to the position where the fuel supply hole 114 is formed in the axial direction so as to be directly connected with the fuel supply hole 114 of the coaxial swirl injector 11. I can.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드의 동축전단분사기의 전후 방향으로의 개략적인 단면도이고, 도 7은 도 6의 B-B 단면도이며, 도 8은 도 6의 C-C 단면도이다.FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a coaxial shear sprayer of a spray head according to an embodiment of the present application, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 6.

도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 동축전단분사기(12)는 공급되는 연료가 축 방향을 따라 후방으로 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되는 연료 이동 통로(121), 연료 이동 통로(121)의 전단측에 연료를 공급하도록 연료 이동 통로(121)와 연결되는 연료 공급공(122), 공급되는 산화제가 축 방향을 따라 후방으로 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되되, 연료 이동 통로(121)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되는 산화제 이동 통로(123), 산화제 이동 통로(123)의 전단측에 산화제를 공급하도록 산화제 이동 통로(123)와 연결되는 산화제 공급공(124) 및 연료 이동 통로(121)의 후방 및 산화제 이동 통로(123)의 후방에 형성되어 연료 이동 통로(121)를 통과한 연료와 산화제 이동 통로(123)를 통과한 산화제가 합류되고, 후단에 분사구(1251)가 형성되는 합류부(125)를 포함할 수 있다. 3, 6, and 7, the coaxial shear injector 12 includes a fuel movement passage 121 and a fuel movement passage 121 extending in the axial direction so that the supplied fuel moves backward along the axial direction. The fuel supply hole 122 connected to the fuel movement passage 121 to supply fuel to the front end side of the fuel supply hole 122 is formed extending in the axial direction so that the supplied oxidizing agent moves backward along the axial direction, the fuel movement passage 121 The oxidant moving passage 123 formed in a shape surrounding the circumference, the oxidant supply hole 124 and the fuel moving passage 121 connected to the oxidant moving passage 123 to supply the oxidant to the front end of the oxidant moving passage 123 The confluence of the fuel passing through the fuel transfer passage 121 and the oxidizing agent passing through the oxidant transfer passage 123 are joined, and the injection hole 1251 is formed at the rear end (125) may be included.

이에 따라, 동축전단분사기(12)에 있어서, 연료 및 산화제는 선회없이 합류부(125)에서 서로 합류하여 분열되는 매커니즘을 가질 수 있다.Accordingly, in the coaxial shear injector 12, the fuel and the oxidizing agent may have a mechanism in which the fuel and the oxidizing agent are divided by joining each other at the confluence portion 125 without turning.

또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 동축전단분사기(12)의 미립화 성능을 위해 연료가 공급되는 연료 이동 통로(121)는 동축전단분사기(12)의 중앙 부분에 위치해야 할 수 있다. 다시 말해, 동축전단분사기(12)의 미립화 성능을 위해 연료는 동축전단분사기(12)의 중앙 부분인 연료 이동 통로(121)를 통해 합류부(124)로 공급되어야 하고, 산화제는 연료 이동 통로(121)의 둘레를 감싸는 형태의 산화제 이동 통로(123)로 공급되어야 할 수 있다. 따라서, 동축전단분사기(12)의 연료 이동 통로(121) 및 산화제 이동 통로(123)는 동축스월분사기(11)의 연료 이동 통로(113) 및 산화제 이동 통로(111)와 서로 뒤바뀐 위치를 가질 수 있다.In addition, referring to FIGS. 6 and 7, the fuel movement passage 121 through which fuel is supplied for the atomization performance of the coaxial shear injector 12 may be located at a central portion of the coaxial shear injector 12. In other words, for the atomization performance of the coaxial shear injector 12, the fuel must be supplied to the confluence 124 through the fuel movement passage 121, which is the central part of the coaxial shear injector 12, and the oxidizing agent must be supplied to the fuel movement passage ( It may have to be supplied to the oxidizing agent movement passage 123 surrounding the circumference 121. Therefore, the fuel movement passage 121 and the oxidant movement passage 123 of the coaxial shear injector 12 may have positions inverted with the fuel movement passage 113 and the oxidant movement passage 111 of the coaxial swirl injector 11. have.

동축전단분사기(12)의 연료 공급공(122)은, 연료 이동 통로(121)의 전단측에 연료를 공급하도록 연료 이동 통로(121)의 측면에 대하여 형성되고, 본 분사헤드(1)는 동축전단분사기(12)의 연료 공급공(121)을 통해 연료를 공급하는 연료 매니폴드(13)를 포함하며, 연료 매니폴드(13)는, 동축전단분사기(12)의 연료 공급공(122)과 직접적으로 연결되도록, 적어도 일부의 내부 공간이 축 방향 중 동축전단분사기(12)의 연료 공급공(122)이 형성된 위치에 대응하게 형성될 수 있다.The fuel supply hole 122 of the coaxial shear injector 12 is formed with respect to the side of the fuel movement passage 121 to supply fuel to the front end of the fuel movement passage 121, and the main injection head 1 is coaxial Includes a fuel manifold 13 for supplying fuel through the fuel supply hole 121 of the shear injector 12, and the fuel manifold 13 includes the fuel supply hole 122 of the coaxial shear injector 12 and In order to be directly connected, at least a portion of the inner space may be formed to correspond to a position in which the fuel supply hole 122 of the coaxial shear injector 12 is formed in the axial direction.

도 3을 참조하면, 동축전단분사기(12)의 연료 공급공(122)과 연결되는 연료 매니폴드(13)와 동축스월분사기(11)의 연료 공급공(114)과 연결되는 연료 매니폴드(13)는 동일한 연료 매니폴드(13)일 수 있다. 즉, 본 분사헤드(1)는 동일한 연료 매니폴드(13)를 이용하여 동축스월분사기(11) 및 동축전단분사기(12)에 연료를 공급할 수 있다.3, a fuel manifold 13 connected to the fuel supply hole 122 of the coaxial shear injector 12 and a fuel manifold 13 connected to the fuel supply hole 114 of the coaxial swirl injector 11 ) May be the same fuel manifold 13. That is, the injection head 1 can supply fuel to the coaxial swirl injector 11 and the coaxial shear injector 12 using the same fuel manifold 13.

또한, 도 6을 참조하면, 동축전단분사기(12)의 산화제 공급공(124)은, 연료 매니폴드(13)와의 간섭이 방지되도록 산화제 공급 통로(123)의 전단측으로부터 축 방향 전방으로 연장될 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 산화제 공급공(124)은 서로 간격을 두고 복수 개 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 6, the oxidant supply hole 124 of the coaxial shear injector 12 extends axially forward from the front end side of the oxidant supply passage 123 so as to prevent interference with the fuel manifold 13. I can. Also, referring to FIG. 8, a plurality of oxidant supply holes 124 may be formed at intervals from each other.

정리하면, 본 분사헤드(1)는 연소불안정시 발생하는 횡단교란파(Transverse mode)에 대한 감쇠 역할을 구조적 배플이 아닌 유체 배플에 적용하여 종래의 구조적 배플이 갖는 연소안정화 기능을 유지하면서 액체로켓 연소기의 무게 절감을 통한 개발 비용을 감소할 수 있다. 이를 위해, 본 분사헤드(1)는 유체 배플 분사기로는 횡방향 진동에 강한 동축전단분사기(12)를 적용하였고 메인 분사기로는 기체중심동축스월분사기(11)를 적용할 수 있다. 이에 따라, 본 분사헤드(1)는 액체로켓엔진에서 연소불안정 제어를 위해 사용되는 배플 구조물을 제거하고 유체 배플을 이용하여 제어가능한 시스템, 다시 말해, 구조적 배플이 아닌 메인 분사기(동축스월분사기(11))와 다른 종류의 유체 배플 분사기(동축전단분사기(12))를 이용하여 압력 섭동을 제어하는 시스템을 제안할 수 있다.In summary, the injection head 1 applies a damping role for transverse mode generated during combustion instability to a fluid baffle rather than a structural baffle, while maintaining the combustion stabilization function of a conventional structural baffle. Development costs can be reduced through weight reduction of the combustor. To this end, the present injection head 1 is a fluid baffle injector, a coaxial shear sprayer 12 that is strong against transverse vibration, and a gas-centered coaxial swirl injector 11 can be applied as a main injector. Accordingly, the injection head 1 removes the baffle structure used for combustion instability control in the liquid rocket engine, and is a controllable system using a fluid baffle, that is, a main injector (coaxial swirl injector 11) that is not a structural baffle. )) and other types of fluid baffle injectors (coaxial shear injectors 12) to control pressure perturbation.

종래의 분사헤드는 분사기형 배플이 설치된 형태였다. 반면에, 본 분사헤드(1)는 유체 배플용 동축전단분사기(12)와 동축스월분사기(11)를 포함하고, 본 분사헤드(1)는 기체산화제 및 액체연료를 사용하는 액체로켓엔진의 분사기에 구조적인 배플 대신 유체 배플을 사용할 수 있다. 다시 말해, 종래에는 압력 섭동 제어를 위해 강제적으로 연소기 내부에 구조물을 삽입하지만 본 분사헤드(1)는 유체가 그 역할을 대신하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 분사헤드(1)는 유체 배플용 동축전단분사기(12)가 분사헤드에 설치되어 종래의 분사기형 배플과 동일하게 연소안정화하는 기능을 하며, 무게를 절감할 수 있다.In the conventional injection head, an injector type baffle is installed. On the other hand, this injection head 1 includes a coaxial shear sprayer 12 and a coaxial swirl sprayer 11 for a fluid baffle, and the injection head 1 is an injector of a liquid rocket engine using gaseous oxidizer and liquid fuel. A fluid baffle can be used instead of a structural baffle. In other words, in the related art, a structure is forcibly inserted into the combustor to control pressure perturbation, but the injection head 1 may allow the fluid to take over its role. Accordingly, the injection head 1 has a coaxial shear sprayer 12 for a fluid baffle installed on the injection head to stabilize combustion as in a conventional injector type baffle, and reduce weight.

액체로켓엔진 연소기 개발에 있어서 연소안정성은 매우 중요한 요소일 수 있다. 본 분사헤드(1)는 기존의 분사기형 배플 대신 유체 배플용 동축전단분사기(12)를 적용하여 종래의 분사기형 배플이 갖는 연소안정화와 동일한 효과를 얻을 것을 기대할 수 있다. 또한, 본 분사헤드(1)의 유체 배플용 동축전단분사기(1)는 기존의 구조적 배플을 제거하여 액체로켓엔진의 무게 절감을 통한 페이로드 무게 확보에 용이할 수 있다.Combustion stability can be a very important factor in the development of liquid rocket engine combustors. The injection head 1 can be expected to obtain the same effect as the combustion stabilization of the conventional injector type baffle by applying the coaxial shearing injector 12 for fluid baffle instead of the conventional injector type baffle. In addition, the coaxial shear sprayer 1 for the fluid baffle of the injection head 1 can be easily secured in payload weight by reducing the weight of the liquid rocket engine by removing the existing structural baffle.

또한, 전술한 바에 따르면, 본 분사헤드(1)는 서로 다른 종류의 분사기(동축스월분사기(11)와 동축전단분사기(12))가 연료를 동일 매니폴드(13)에서 공급받을 수 있다.In addition, according to the above description, different types of injectors (coaxial swirl injector 11 and coaxial shear injector 12) may receive fuel from the same manifold 13 in the injection head 1.

한편, 본 분사헤드(1)의 제조에 있어서, 유체 배플용인 동축전단분사기(12)는 동축스월분사기(11)와 공급 위치가 달라 져야 하므로 기존의 금속/절삭 가공으로는 구현이 어렵고 적층 가공을 통해 구현이 가능하다.On the other hand, in the manufacture of the spray head 1, the coaxial shear sprayer 12 for fluid baffle must have a different supply position from the coaxial swirl sprayer 11, so it is difficult to implement with the existing metal/cutting process, and additive processing is required. It can be implemented through

또한, 본원은 본원의 일 실시예에 따른 액체 로켓 연소기를 제공할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따른 액체 로켓 연소기는 전술한 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드(1)를 포함한다. 이에 대해서는 상술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.In addition, the present application may provide a liquid rocket combustor according to an embodiment of the present application. The liquid rocket combustor according to an embodiment of the present application includes the injection head 1 according to an embodiment of the present application described above. Since this has been described above, detailed descriptions are omitted.

또한, 본원은 본원의 일 실시예에 따른 동축전단분사기(12)를 제공할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따른 동축전단분사기(12)는 연소기는 전술한 본원의 일 실시예에 따른 분사헤드(1)에 이용되는 동축전단분사기(12)일 수 있다. 이에 대해서는 상술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.In addition, the present application may provide a coaxial shearing injector 12 according to an embodiment of the present application. The coaxial shear injector 12 according to an exemplary embodiment of the present application may be a coaxial shear injector 12 used in the injection head 1 according to the exemplary embodiment of the present application. Since this has been described above, detailed descriptions are omitted.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will be able to understand that it is possible to easily transform it into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

1: 분사헤드
11: 동축스월분사기
111: 산화제 이동 통로
112: 산화제 공급공
113: 연료 이동 통로
114: 연료 공급공
115: 합류부
1151: 분사구
12: 동축전단분사기
121: 연료 이동 통로
122: 연료 공급공
123: 산화제 이동 통로
124: 산화제 공급공
125: 합류부
1251: 분사구
13: 연료 매니폴드
1: spray head
11: Coaxial swirl sprayer
111: oxidant passage
112: oxidizing agent supply hole
113: fuel passage
114: fuel supply hole
115: confluence
1151: nozzle
12: coaxial shearing injector
121: fuel passage
122: fuel supply hole
123: oxidant passage
124: oxidizing agent supply hole
125: confluence
1251: nozzle
13: fuel manifold

Claims (15)

액체 로켓 연소기의 분사헤드에 있어서,
선회시키는 방향으로 공급되는 연료와 축 방향으로 공급되는 산화제가 만나 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비되는 동축스월분사기 복수 개; 및
상기 동축스월분사기로 인해 발생되는 횡단교란파가 감쇠되도록, 연료와 산화제 모두 축 방향 이동되는 형태로 공급되고 분열 후 축 방향 후방으로 분사되도록 구비되는 동축전단분사기 복수 개를 포함하되,
복수 개의 상기 동축전단분사기중 적어도 일부는, 복수 개의 상기 동축스월분사기 중 어느 하나와 다른 하나의 사이를 구획하도록 배열되는 것인, 분사헤드.
In the injection head of a liquid rocket combustor,
A plurality of coaxial swirl injectors provided so that the fuel supplied in the turning direction and the oxidizing agent supplied in the axial direction meet and are injected in the axial direction rearward after division; And
In order to attenuate the transverse disturbance wave generated by the coaxial swirl injector, both the fuel and the oxidizing agent are supplied in a form in which both fuel and oxidizer are moved in the axial direction, and include a plurality of coaxial shear injectors provided to be injected in the axial direction after division,
At least a portion of the plurality of coaxial shear injectors is arranged to partition between any one of the plurality of coaxial swirl injectors and the other.
제1항에 있어서,
상기 동축전단분사기는 구조적 배플 대신 연소불안정을 제어하는 유체 배플의 역할을 수행하는 것인, 분사헤드.
The method of claim 1,
The coaxial shear sprayer is to perform the role of a fluid baffle for controlling combustion instability instead of a structural baffle, injection head.
삭제delete 제1항에 있어서,
복수 개의 상기 동축전단분사기 중 어느 일부는, 복수 개의 상기 동축스월분사기 중 적어도 일부를 상기 분사헤드의 너비 방향을 따라 구획하도록 배열되고,
복수 개의 상기 동축전단분사기 중 다른 일부는, 복수 개의 상기 동축스월분사기 중 적어도 일부를 상기 분사헤드의 둘레 방향을 따라 구획하도록 배열되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 1,
Some of the plurality of coaxial shear injectors are arranged to partition at least a part of the plurality of coaxial swirl injectors along the width direction of the injection head,
Another part of the plurality of coaxial shear injectors is arranged to partition at least a part of the plurality of coaxial swirl injectors along the circumferential direction of the injection head.
제4항에 있어서,
상기 분사헤드의 중앙부에 환형을 이루며 구비되고, 나머지는 상기 환형을 중심으로 방사형으로 구비되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 4,
The injection head is provided in an annular shape at the central portion of the injection head, and the rest is provided radially around the annular shape.
제5항에 있어서,
복수 개의 동축스월분사기 중 적어도 일부는 상기 환형의 내측에 구비되고, 나머지는 상기 방사형의 사이에 구비되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 5,
At least some of the plurality of coaxial swirl injectors are provided inside the annular shape, and the rest is provided between the radial shapes, the injection head.
제1항에 있어서,
상기 동축스월분사기는,
공급되는 산화제가 축 방향을 따라 후방 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되는 산화제 이동 통로;
상기 산화제 이동 통로의 전단측에 산화제를 공급하도록 상기 산화제 이동 통로와 연결되는 산화제 공급공;
상기 산화제 이동 통로의 둘레를 감싸는 형태로 형성되는 연료 이동 통로;
상기 연료 이동 통로의 전단측에 연료를 공급하도록 상기 연료 이동 통로의 측면에 대하여 형성되되, 상기 연료 이동 통로에 공급된 연료 중 적어도 일부가 상기 연료 이동 통로 내에서 선회되도록 방사 방향 또는 반경 방향에 대해 비스듬히 경사지게 형성되는 연료 공급공; 및
상기 연료 이동 통로의 후방 및 상기 산화제 이동 통로의 후방에 형성되어 상기 연료 이동 통로를 통과한 연료와 상기 산화제 이동 통로를 통과한 산화제가 합류되고, 후단에 분사구가 형성되는 합류부를 포함하는 것인, 분사헤드.
The method of claim 1,
The coaxial swirl injector,
An oxidant movement passage extending in the axial direction so that the supplied oxidant moves backward along the axial direction;
An oxidant supply hole connected to the oxidant passage to supply an oxidant to a front end side of the oxidant passage;
A fuel movement passage formed to surround the circumference of the oxidant movement passage;
It is formed with respect to the side of the fuel movement passage to supply fuel to the front end side of the fuel movement passage, with respect to a radial direction or a radial direction so that at least a part of the fuel supplied to the fuel movement passage is rotated within the fuel movement passage A fuel supply hole formed to be obliquely inclined; And
And a confluence portion formed at the rear of the fuel movement passage and at the rear of the oxidant movement passage, where the fuel passing through the fuel movement passage and the oxidizing agent passing through the oxidant movement passage merge, and an injection hole formed at a rear end thereof, Spray head.
제7항에 있어서,
상기 연료 공급공은 복수 개가 형성되고,
상기 복수개의 연료 공급공은, 상기 연료 이동 통로에 공급된 연로 중 적어도 일부가 선회될 수 있도록, 방사 방향을 기준으로 일측과 타측 중 일측으로 일관되게 기울어지는 형태로 형성되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 7,
A plurality of the fuel supply holes are formed,
The plurality of fuel supply holes are formed in a form that is consistently inclined toward one of one side and the other side with respect to a radial direction so that at least a part of the fuel supplied to the fuel movement passage can be rotated.
제7항에 있어서,
상기 분사헤드는 상기 연료 공급공을 통해 연료를 공급하는 연료 매니폴드를 포함하고,
상기 연료 매니폴드는, 상기 동축스월분사기의 연료 공급공과 직접적으로 연결되도록, 적어도 일부의 내부 공간이 축 방향 중 상기 연료 공급공이 형성된 위치에 대응하게 형성되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 7,
The injection head includes a fuel manifold for supplying fuel through the fuel supply hole,
The fuel manifold, the injection head, so as to be directly connected to the fuel supply hole of the coaxial swirl injector, at least a portion of the inner space is formed to correspond to the position where the fuel supply hole is formed in the axial direction.
제1항에 있어서,
상기 동축전단분사기는,
공급되는 연료가 축 방향을 따라 후방으로 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되는 연료 이동 통로;
상기 연료 이동 통로의 전단측에 연료를 공급하도록 상기 연료 이동 통로와 연결되는 연료 공급공;
공급되는 산화제가 축 방향을 따라 후방으로 이동되도록 축 방향으로 연장 형성되되, 상기 연료 이동 통로의 둘레를 감싸는 형태로 형성되는 산화제 이동 통로;
상기 산화제 이동 통로의 전단측에 산화제를 공급하도록 상기 산화제 이동 통로와 연결되는 산화제 공급공; 및
상기 연료 이동 통로의 후방 및 상기 산화제 이동 통로의 후방에 형성되어 상기 연료 이동 통로를 통과한 연료와 상기 산화제 이동 통로를 통과한 산화제가 합류되고, 후단에 분사구가 형성되는 합류부를 포함하는 것인, 분사헤드.
The method of claim 1,
The coaxial shearing injector,
A fuel movement passage extending in the axial direction so that the supplied fuel moves backward along the axial direction;
A fuel supply hole connected to the fuel movement passage to supply fuel to a front end side of the fuel movement passage;
An oxidant movement passage extending in the axial direction so that the supplied oxidant moves backward along the axial direction, the oxidant movement passage formed in a shape surrounding the circumference of the fuel movement passage;
An oxidant supply hole connected to the oxidant passage to supply an oxidant to a front end side of the oxidant passage; And
And a confluence portion formed at the rear of the fuel movement passage and at the rear of the oxidant movement passage, where the fuel passing through the fuel movement passage and the oxidizing agent passing through the oxidant movement passage merge, and an injection hole formed at a rear end thereof, Spray head.
제10항에 있어서,
상기 동축전단분사기의 연료 공급공은, 상기 연료 이동 통로의 전단측에 연료를 공급하도록 상기 연료 이동 통로의 측면에 대하여 형성되고,
상기 분사헤드는 상기 동축전단분사기의 연료 공급공을 통해 연료를 공급하는 연료 매니폴드를 포함하고,
상기 연료 매니폴드는, 상기 동축전단분사기의 연료 공급공과 직접적으로 연결되도록, 적어도 일부의 내부 공간이 축 방향 중 상기 동축전단분사기의 연료 공급공이 형성된 위치에 대응하게 형성되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 10,
The fuel supply hole of the coaxial shear injector is formed with respect to a side surface of the fuel movement passage to supply fuel to the front end side of the fuel movement passage,
The injection head includes a fuel manifold for supplying fuel through a fuel supply hole of the coaxial shear injector,
The fuel manifold, so as to be directly connected to the fuel supply hole of the coaxial shear injector, at least a portion of the inner space is formed to correspond to a position in the axial direction of the fuel supply hole of the coaxial shear injector is formed, injection head.
제11항에 있어서,
상기 동축전단분사기의 연료 공급공과 연결되는 연료 매니폴드와, 상기 동축스월분사기의 연료 공급공과 연결되는 연료 매니폴드는 동일한 연료 매니폴드인 것인, 분사헤드.
The method of claim 11,
The fuel manifold connected to the fuel supply hole of the coaxial shear injector and the fuel manifold connected to the fuel supply hole of the coaxial swirl injector are the same fuel manifold.
제11항에 있어서
상기 동축전단분사기의 산화제 공급공은, 상기 연료 매니폴드와의 간섭이 방지되도록 상기 산화제 이동 통로의 전단측으로부터 축 방향 전방으로 연장되는 것인, 분사헤드.
The method of claim 11
The oxidizing agent supply hole of the coaxial shear injector extends axially forward from the front end side of the oxidizing agent movement passage so as to prevent interference with the fuel manifold.
제1항에 따른 분사헤드를 포함하는, 액체 로켓 연소기.A liquid rocket combustor comprising an injection head according to claim 1. 제1항에 따른 분사헤드에 이용되는 동축전단분사기.
A coaxial shear sprayer used for the injection head according to claim 1.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101631891B1 (en) * 2014-12-18 2016-06-20 한국항공우주연구원 Pintle-Swirl hybrid injection device
JP2017089398A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Injection device, combustor and rocket engine

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