예혼합 Monomethylhydrazine/Nitrogen Tetroxide 혼합기 반응의 특징 (Characteristics of Reaction of Premixed Monomethylhydrazine/Nitrogen Tetroxide Mixtures)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 44권 / 5호 / 289 ~ 296페이지
· 저자명 : 이기용

초록

예혼합 조건에서 연료인 MMH와 산화제인 N2O4의 반응에 따른 평형 온도, 화학종 농도, 점화 지연 시간, 시간에 따른 화학종 농도 변화 등을 조사하기 위해 평형 조건 및 반응 메카니즘을 적용한 수치 해석을 수행하였다. 평형 조건에서는 초기 압력과 초기 온도의 증가 및 산화제 중 NO2의 포함은 평형 온도를 증가시켰다. 산화제 조성 변화는 평형 조건에서 화학종의 농도에 커다란 영향을 미친다. 반응 메카니즘을 적용한 점화 지연 시간 계산에서 산화제에 NO2가 포함된 경우가 산화제로 N2O4를 사용한 경우보다 점화 지연 시간은 매우 크게 감소한다. 이는 NO2가 연료인 MMH와 매우 빠르게 반응하는 반면 N2O4는 흡열 반응인 반응식 N2O4(+M)=NO2+NO2+(M)을 통해 분해된 후 연료인 MMH와 반응하기 때문이다. 같은 초기 온도에서 산화제에 N2O4만 있는 경우보다 NO2가 포함된 경우가 더 높은 최종 온도를 갖는다.

영어초록

In this study, a numerical analysis using equilibrium conditions and a reaction mechanism was performed to investigate equilibrium temperature, species concentration, ignition delay time, and species concentration change with respect to time in the reaction of monomethylhydrazine (MMH) as fuel and nitrogen tetroxide (N2O4) as oxidizer. At equilibrium conditions, the increase of the initial pressure and temperature and the inclusion of NO2 in the oxidant increased the equilibrium temperature. NO2 in oxidant composition significantly affected the species concentration at equilibrium. In the ignition delay time calculation using the reaction mechanism, the ignition delay time was significantly reduced when the oxidant contains NO2 than when N2O4 was used as the oxidant. This is because NO2 reacts rapidly with MMH, whereas N2O4 first decomposes through an endothermic reaction (N2O4(+M)=NO2+NO2+(M)) and then reacts with MMH. At the same initial temperature, NO2 was included in the oxidant than N2O4 alone, which has a higher final temperature.

참고자료

· 없음