燃料噴射インジェクターからの噴射膜の流れ解析を自由表面流れ解析計算で行ってみました。
ノズルスリット部から旋回を与えて噴射された燃料は膜を形成しながら燃焼器空間へ投入されます。
これは、ロケットエンジンの燃焼器への燃料噴射ピントル型インジェクターの噴射状態解析につながる解析例です。
＜今日の流れ＞
今日の作業は、開発設計結果のデータをまとめる作業が中心となりそうです。
＜今日のロケットターボポンプ設計計算＞
昨日は、推力5トンロケットエンジンに使うターボポンプの液体酸素ポンプと灯油ポンプの毎分の体積流量が計算で出ましたので、今日はそれらポンプが出す必要のある圧力＝揚程（ヘッド）を計算してみたいと思います。
この推力５トンロケットエンジンの燃焼室に必要な圧力は、これまでに６．８５MPaとして燃焼温度や噴射速度を決めていますので、ポンプから燃焼室に供給する場合のポンプ吐出圧力は、燃焼室までの配管損失圧とインジェクターでのノズル損失圧を含めて７MPaとして計算します。
この７MPaというポンプ必要吐出圧は、もし水を揚程する場合のｍ水ヘッドに換算するなら約７００ｍを揚程出来る圧力となります。
水ではない液体酸素の場合は比重が水より少し重く異なるので、その吐出圧７MPaは、ｍヘッドに換算すると約６１４ｍぐらいです。
灯油の場合に吐出圧をｍヘッドに換算すると約８７５ｍとなり、つまり水より密度が低いとｍヘッドは水より大きい値となります。
以上までで、液体酸素ポンプと灯油ポンプの設計仕様の一番重要値である、ポンプ設計ヘッドｍと、ポンプ体積流量ｍ＾３／分 が求まりました。
明日は、これらポンプの最適な回転数を決める計算に入ります。
