개시제와 수소공여제에 따른 JP-7급 연료의 흡열 성능 및 코크 저감 특성

초록

초고속 비행체의 열 부하 문제를 해결하기 위한 재생 냉각 시스템은 연료의 흡열 반응을 이용하지만, 열분해 시 발생 하는 코크 침적이 시스템 안정성을 저해한다. 본 연구에서는 JP-7급 연료의 코크 생성을 억제하고 흡열 성능을 향상 시키기 위해 개시제 및 수소공여제를 첨가제로 도입하였다. 실험은 투입 전력량 기반의 흡열량 산출과 가스 크로마토 그래피 질량분석기(Gas chromatography-Mass spectrometry, GC-MS)와 가스 크로마토그래피-불꽃 이온화 검출기(Gas chromatography-Flame ionization detector, GC-FID) 그리고 가스 크로마토그래피 열전도도 검출기(Gas chromatography-Thermal conductivity detector, GC-TCD)를 이용한 생성물 분석으로 수행되었으며, 반응기 및 필터의 무게 변화를 통해 코크량을 측정하였다. 연구 결과, JP-7급 연료의 경우 첨가제를 혼합하여 사용했을 때 흡열 성능이 향상되었으며, 코크생성량은 첨가제 조합에 따라 상이한 결과가 나타났다. 이는 혼합 조성에서 개시제인 DPS (Diphenyl selenide)가 촉진한 열분해 라디칼을 수소공여제가 안정화시키는 과정에서 수소공여제의 특성에 따라 효과가 달리 나타난 결과로 판단된다.

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