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액체로켓 엔진용 고압 연소기의 연소시험
서성현, 한영민, 문일윤, 이광진, 김종규, 임병직, 안규복, 최환석, Seo. Seong-Hyeon, Han. Yeoung-Min, Moon. Il-Yoon, Lee. Kwang-Jin, Kim. Jong-Kyu, Lim. Byung-Jik, Ahn. 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2006, Vol.10 No.4 40-46 (7 pages)
저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험이 이루어졌다 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 특성을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기... -
화학 평형과 열복사를 포함한 로켓 플룸 유동 해석
신재렬, 최정열, 최환석, Shin. Jae-Ryul, Choi. Jeong-Yeol, Choi. Hwan-Seck 한국추진공학회 한국추진공학회지 11 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2005, Vol.9 No.1 35-45 (11 pages)
여러 고도에서 화학 반응과 열복사 효과가 로켓 플룸 유동에 미치는 영향을 살피기 위한 수치 연구를 수행하였다. 압축성 유동의 Navier-Stokes 방정식을 유한 체적법에 근거한 완전 내재적 TVD코드로 해석하였으며, 탄화수소 혼합물의 자세한 열화학적 속성을 고려한 화학 평형과 광학적으로 두꺼운 매체의 열복사를 유동 해석 코드에 포함하였다. 지상 마하수 0, 고도 5.06 km에서 마하수 1.16 그리고 17.34 km에서 마하수 2.90로 비행하는 등유 연료 로켓의 플룸 유동을 해석하였다. 해석 결과는 서로 다른 고도 조건에서의 플룸의... -
로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구
손채훈, 박이선, Sohn. Chae-Hoon, Park. I-Sun 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2005, Vol.9 No.4 9-15 (7 pages)
고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰... -
액체로켓 시험설비에서의 위험감소 방법
이정호, 김용욱, 베르샤드스키, 강선일, 조상연, 오승협, Lee. Jung-Ho, Kim. Yong-Wook, Bershadskiy. V. A., Kang. Sun-Il, Cho. Sang-Yeon, Oh. Seung-Hyub 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2005, Vol.9 No.3 120-126 (7 pages)
액체산소(LOx)와 케로신(Kerosene)을 연료로 사용하는 액체로켓엔진 시험설비에서 지상연소시험을 수행할 경우에 발생하는 위험도를 감소시키는 방법을 연구하였다. 본 방법은 잠재적인 사고 발생확률을 낮추고 그에 따른 발생 가능한 손실을 낮추기 위해서 사고 발생 가능한 한계선에 대한 연구와 기술적 해결방법을 바탕으로 하고 있다. 시험설비에서 사고 상황을 야기 할 수 있는 위험한 상황에 관한 개략도와 추진제 유출 사고시 발전 양상 및 발전 프로세스에 대한 도표, 기술적인 해결방법, 위험성 감소 평가 방법을 제시함으로써... -
로켓엔진 분사면의 냉각성능 향상
조원국, 설우석, Cho. Won Kook, Seol. Woo Seok 한국추진공학회 한국추진공학회지 9 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2005, Vol.9 No.3 92-100 (9 pages)
로켓엔진 연소기의 분사면 냉각성능을 개선하기 위한 연료 매니폴드의 최적형상을 제시하였다. 매니폴드의 형상은 분사균일성을 최대한 유지하면서 분사면 중심의 냉각성능을 높일 수 있어야 한다. 이를 위하여 7가지 후보 형상에 대하여 냉각성능을 비교한 결과 분사기 2-3열과 9-10열 사이에 분리판이 설치된 형상이 최적인 것으로 판단되었다. 분사균일성은 설계원형과 유사한 수준이며 분사면의 최고온도는 27$\%$ 감소하였다. 또한 매니폴드의 형상 변화에 의한 추가적인 압력강하는 거의 없을 것으로 예측되었다. -
플룸에 의한 액체로켓 저부면 복사 가열 해석
손채훈, 김영목, Sohn. Chae Hoon, Kim. Young-Mog 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2005, Vol.9 No.3 85-91 (7 pages)
로켓노즐로부터 방사되는 플룸에 의한 로켓 저부면의 복사 가열을 수치해석적으로 조사하였다. 로켓노즐 주위의 유동 및 온도장의 계산이 선행되었으며, 그에 따라 실제적인 플룸의 형태와 플룸내부의 온도분포를 얻었다. 계산된 온도장을 토대로, 복사 열전달 방정식을 구분종좌법을 이용하여 풀이하였다. 견본 로켓 플룸에 대해 계산한 결과, 저부면에 도달하는 평균복사열은 비행고도 10.9 km에서 약 5kw/m$^{2}$ 이었다. 이 수치는, 플룸의 공간적인 온도분포를 고려하지 않고 일정온도 (1500 K) 가정하에 계산된 복사량에 비하여... -
KSR-III 액체추진제 로켓 엔진 개발
최환석, 설우석, 이수용, Choi. Hwan-Seok, Seol. Woo-Seok, Lee. Soo-Yong 한국추진공학회 한국추진공학회지 12 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2004, Vol.8 No.3 75-86 (12 pages)
KSR-III는 한국 최초의 액체 추진기관 과학로켓으로서 5년간의 기간에 걸쳐 순수 국내 기술로 개발 되었다. KSR-III의 추진기관은 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하는 지상 추력 13톤급의 액체 엔진으로서, 가압식 추진제 공급방식과 내열재 삭마방식을 채택하였다. 엔진 개발과정에서 최대의 난제였던 연소불안정 문제는 배플의 설치를 통하여 해결하였다. KSR-III 액체 엔진 개발을 통하여 분사기 및 연소기의 설계, 연소불안정의 시험, 평가, 제어 기술과 같은 액체로켓 엔진 개발의 핵심기술을 확보함으로써 의미 있는 기술적... -
액체로켓엔진 추력실의 재생냉각에 관한 실험적 연구(II)
김정훈, 정해승, 박희호, 정용갑, 김선진, Kim. Jung-Hun, Jeong. Hae-Seung, Park. Hee-Ho, Chung. Yong-Gab, Kim. Sun-Jin 한국추진공학회 한국추진공학회지 9 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2004, Vol.8 No.3 1-9 (9 pages)
냉각장치가 있는 실험용액체로켓엔진으로 연소실험을 수행하였다. 냉각제의 온도변화를 측정하여 추력실에서 발생하는 열 유속을 계산하였고, 이 결과를 기 개발된 수치해석 방법에 의해 예측한 열유속과 비교하였다. 그 결과 9%이내의 오차를 보이므로 개발된 수치해석 방법은 실제 로켓엔진의 설계 및 제작에 이용 가능하며, 연소압 및 혼합비가 열 유속에 일정한 비례관계를 가지고 영향을 미치고 있음을 고찰하였다. -
액체로켓 엔진시스템 배치 및 조립에 관한 연구
류철성, 정용현, 오명환, 남경오, 문종훈, 설우석, Ryu. Chul-Sung, Chung. Yong-Hyun, Oh. Myung-Hwan, Nam. Kyoung-O, Moon. Jong-Hoon, Seol. Woo-Seok 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2004, Vol.8 No.4 102-108 (7 pages)
고성능 액체로켓엔진 개발을 위하여 터보펌프를 사용하는 재생냉각형 액체로켓엔진시스템의 배치안을 마련하였다. 엔진시스템을 구성하는 부품들에 대하여 각각의 특성을 고려하고 현실적으로 제작 및 조립이 가능하도록 3차원 디지털 모형을 제작하여 검증하였다. 1단 엔진시스템은 1축 김벌링을 하며 4개의 엔진 조립체로 클러스터링할 수 있도록 설계하였다. 2단용 엔진시스템은 2축 김벌링을 하며 1개의 엔진 조립체로 구성하였다. 1단 및 2단 엔진시스템의 조립 및 분해 공정 그리고 관련 프로그램 또한 개발하였다. 그리고... -
추력 제어를 고려한 액체로켓 엔진시스템 과도해석
박순영, 최환석, 설우석, Park. Soon-Young, Choi. Hwan-Seok, Seol. Woo-Seok 한국추진공학회 한국추진공학회지 9 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2004, Vol.8 No.4 67-75 (9 pages)
액체로켓 엔진시스템에 있어서 과도 해석은 시스템 시험 항목이나 시험 횟수의 선정과 개발 기간 등의 단축을 위해 반드시 필요한 항목이다. 본 연구에서는 터보펌프 공급식 로켓 엔진의 수학적 모델을 구성하였으며. 이를 이용하여 추력 제어 밸브의 개도 변화에 따른 엔진의 작동 모드 변화에 대한 과도해석을 수행하였다. 검증을 위하여 AnaSyn을 이용한 모드 해석 결과와 비교하여 2% 범위 내로 일치하는 것을 확인하였다. 또한 로켓 엔진 시스템의 과도해석 모델을 이용하여 엔진 구성품에 대한 시스템 차원의 설계 변수 결정이...


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