한국추진공학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference)

한국추진공학회 (The Korean Society of Propulsion Engineers)
권호 표지

가스분사에 의한 극저온 액체의 냉각에 관한 연구 (I)

Cooling of Cryogenic Liquids by Gas Helium Injection (I)

  • 송이화 (충남대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 최영환 (충남대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 김유 (충남대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 정용갑 (한국항공우주연구원) ;
  • 조남경 (한국항공우주연구원) ;
  • 정상권 (한국과학기술원 기계공학과)
  • Song, Yi-Hwa (Chungnam National University, Graduate School Dept. of Mechanical Eng) ;
  • Choi, Young-Hwan (Chungnam National University, Graduate School Dept. of Mechanical Eng) ;
  • Kim, Yoo (Chungnam National University, Graduate School Dept. of Mechanical Eng) ;
  • Chung, Yong-Gahp (Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Cho, Nam-Kyung (Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Jeong, Sang-Kwon (Korea Advanced Institute of Science & Technology, Dept. of Mechanical Eng)
  • 발행 : 2003.10.01
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초록

본 연구에서는 액체로켓의 극저온 추진제 공급부에서 요구되는 추진제의 공급 온도를 맞추기 위한 헬륨 가스 분사 냉각에 대한 수류 실험을 수행하여, 헬륨가스 분사에 의한 온도 저감에 대한 실험적 연구를 통한 온도 저감 특성을 고찰하였다. 수류 실험에 사용된 극저온 액체는 액체 질소를 사용하였으며, 냉각을 위한 가스로는 헬륨가스를 사용하였다. 헬륨 분사에 의한 액체 질소 과냉각 현상을 확인할 수 있었으며, v/v$_{L}$≒0.8$min^{-1}$ 조건에서 대략 4분 이내에 최대로 과냉각 (subcooling) 됨을 알 수 있었다.다.

In this paper, to satisfy the temperature requirement of turbopump-inlet condition, the cooling of cryogenic propellant is performed at the simulated suction-line of the Launch Vehicle. The cooling method is by using Gas helium injection. This study investigates the effect of helium injection on the liquid nitrogen which simulates the liquid oxygen. By using helium injection, the subcooling of liquid nitrogen can be achieved within four minute when the ratio of gas volume flowrate to the volume of L$N_2$ is approximately v/v$_{L}$≒0.8min$^{-1}$ . .

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