Investigación Experimental del Comportamiento de Anclaje de Llama en un Combustor de Cohete LOX/LNG
Autores: Martin, Jan; Börner, Michael; Hardi, Justin; Suslov, Dmitry; Oschwald, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Experimental del Comportamiento de Anclaje de Llama en un Combustor de Cohete LOX/LNG
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Multi-inyector
Combustor
LOX/LNG
Presiones de cámara
Anclaje de llama
Inestabilidades de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se realizaron pruebas de fuego caliente de un combustor de investigación de múltiples inyectores con propulsores de oxígeno líquido y gas natural licuado (LOX/LNG) a presiones de cámara de 30 hasta 67 bar, por lo que en condiciones similares a un motor de cohete de etapa superior. En estas pruebas se evaluaron inyectores coaxiales de corte con y sin un post de LOX rehundido. En ambas configuraciones, se observaron condiciones de operación con llamas ancladas en la punta del post de LOX y, por lo tanto, si estaba disponible, precombustión en el volumen rehundido, así como llamas levantadas. El anclaje de la llama se detectó indirectamente a través de mediciones acústicas, utilizando la velocidad media del sonido para indicar la presencia de llama en el extremo de la cámara de combustión. Mientras que el inyector sin rehundido mostró solo combustión estable independientemente del comportamiento de anclaje de la llama, el inyector rehundido presentó ráfagas de combustión oscilatoria de corta duración e inestabilidades de combustión sostenidas. El análisis de los datos de la prueba mostró que no se podía garantizar un anclaje de llama estable a razones de flujo de momento por debajo de 20 para un inyector no rehundido y por debajo de 45 para un inyector rehundido.
Descripción
Se realizaron pruebas de fuego caliente de un combustor de investigación de múltiples inyectores con propulsores de oxígeno líquido y gas natural licuado (LOX/LNG) a presiones de cámara de 30 hasta 67 bar, por lo que en condiciones similares a un motor de cohete de etapa superior. En estas pruebas se evaluaron inyectores coaxiales de corte con y sin un post de LOX rehundido. En ambas configuraciones, se observaron condiciones de operación con llamas ancladas en la punta del post de LOX y, por lo tanto, si estaba disponible, precombustión en el volumen rehundido, así como llamas levantadas. El anclaje de la llama se detectó indirectamente a través de mediciones acústicas, utilizando la velocidad media del sonido para indicar la presencia de llama en el extremo de la cámara de combustión. Mientras que el inyector sin rehundido mostró solo combustión estable independientemente del comportamiento de anclaje de la llama, el inyector rehundido presentó ráfagas de combustión oscilatoria de corta duración e inestabilidades de combustión sostenidas. El análisis de los datos de la prueba mostró que no se podía garantizar un anclaje de llama estable a razones de flujo de momento por debajo de 20 para un inyector no rehundido y por debajo de 45 para un inyector rehundido.