저자(한글) |
SUN, Na,MA, Xin-jian,CHEN, Yue,LOU, De-quan,NIU, Lu,TANG, Qi-zhi |
초록 |
본 논문에서는 고체 로켓 모터(solid rocket motor, SRM)에서 노즐 목 삽입재(throat insert, 스로트 삽입체) 구조의 천이 온도(transient temperature)를 실시간적으로 정확하게 측정하기 위하여, 빠르게 응답할 수 있는 내장형 용발식 열전대(thermocouple, 서모커플)를 이용하여 모터 노즐 목 삽입재 구조의 천이 온도를 측정하고, 벡의 시퀀스 함수 방법(Beck's sequence function method)인 열전도 역문제 방법(inverse heat conduction problem method)을 이용하여 목 부분 내부 벽면의 온도 및 열유속(heat flux) 밀도를 계산하였다. 실험 과정에서 센서 탐침과 목 부분 내부 벽면의 상이한 용발 속도에 의해 유발될 수 있는 유동장 간섭 및 중간에서 완전히 타버리는 현상이 발생하지 않도록 효과적인 조치를 취하였다. 실험 결과, 측정 위치가 내부 벽면에 근접할수록 최대 온도 값이 더욱 높았고, 측정 위치 온도의 순간적인 변화와 모터 작동 상태의 동기화 성능이 더욱 우수하였다. 계산 결과, 평균 오차가 5.6%이고 최대 오차가 7.9%였다. 모터가 작동을 멈출 때 내부 벽면의 온도가 가장 높았다. 열유속 밀도는 0.1s 이내에서 빠르게 상승한 후 또 빠르게 감소되었고, 열유속의 최대값이 약 30MW/m 2 이었다. 고체 로켓 모터가 작동을 멈추고 2s 후, 목 삽입재는 외부로 열을 전달하기 시작하였다. |