タイトル（掲載誌）Technical Report of National Aerospace Laboratory TR-711T
一般注記宇宙用ビークルの開発においてエンジン・サイドには常に比推力Ispの向上という要求が課せられている。ノズル寸法に制限を受ける現実のロケットにおいて高いIspを得るためには結局,推力室圧力を増加させることが最も有効な手段となる。エンジン・サイクルの観点に立つと,従来のガス・ジェネレータ・サイクルにおいては高圧化するほどターボ・ポンプ駆動後の排ガスのブリードに伴うIsp損失が増加するのに対して,SSMEやASEに代表される二段燃焼サイクルのシステムにおいてはこの様なIsp損失は全くなく,高圧化による高比推力化という長所が最も発揮されるエンジン・サイクルであるといえる。本論文はこの二段燃焼サイクル・エンジンのコンポーネントであるプリバーナの性能評価方法について,二段燃焼サイクルのシステム性能の向上という観点に立って考察を行なうものである。二段燃焼サイクルのターボ・ポンプのパワー・バランスに関する考察から,ターボ・ポンプの吐出圧に関連してパラメータ″A″(=ρ(bluk)ηtηpCpTlM(flow rate)t/M(flow rate)T)というものが導入されるがこの″A″はエンジンのシステム性能と密接な関連を持ち,″A″の増加がシステム性能の向上につながることが示される。本論文においては,この″A″の変化を従来から推力室やガス・ジェネレータの性能評価に用いられてきたC*効率ηc*や単なる温度のばらつきΔTでは表わし得ないことを明らかにし,″A″の変化を反映しうるように新たにプリバーナの性能指標ηw,PBを定義し,それを用いてプリバーナの性能を評価する方法を提案する。またηw,PBを実験的に求める方法についても論じている。
The objective of this paper is to propose a new performance evaluation method for the preburner of staged combustion cycle engines. Consideration of the turbo-pump power balance of a staged combustion cycle engine shows that improvement in staged combustion cycle engine performance can be attained by an increase in parameter “A”, which is related to the dischange pressure of the turbo-pump; that is, A=ρ(bluk)ηpηtCpTlM(flow rate)t/M(flow rate)T. Preburner performance has been traditionally evaluated by means of C* efficiency and the spatial deviation of temperature. However, these factors do not reflect the variation of“A”and are therefore not suitable for evaluating preburner performance. Therefore, the authors define a new working index of preburner, ηw,PB and propose to use this index as a preburner performance evaluation index. The index ηw,PB is defined as the ratio of the turbine power of the actual preburner gas to the turbine power of the ideal preburner gas, that is, ηw,PB=Wt/Wt.MAX. The proposed index is shown to reflect a variation of the parameter“A”. A method to experimentally determine the index ηw,PB is also discussed.
資料番号: NALTR0711000
レポート番号: NAL TR-711T
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ