Study of Thermal Decomposition of Kevlar/EPDM

Kevlar/EPDM 고무계 내열재의 열반응 연구

The purpose of this paper is to introduce a method to predict the case thermal insulation charred and erosion thickness as a function of the exposure time to combustion gases and in solid rocket motors. The sizing of the insulator requires a good estimation of the thermal and mechanical loads at the wall. The method is particularly suitable for internal insulation areas subjected to high radiative, convective heat fluxes and $Al_2O_3$ slag pool. The mathematical approach and lab-scale experiment were intentionally simplified in order to obtain some simple and rapid relationships particularly useful for trade-off studies and thermal insulation preliminary design. The method was utilized to compute the charred and erosion thicknesses of the insulation on the aft chamber domes. A comparison between theoretical and experimental insulator char thicknesses of the motor insulation is reported, indicating the applicability of the predictive method employed.

고체 추진기관 연소관 내열재의 숯 및 삭마 두께를 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 내열재 두께를 계산하기 위해서는 열 및 구조 경계조건을 정확히 알아야 한다. 제안된 방법은 연소관에서 복사, 대류 및 $Al_2O_3$ 조건에서 내열 고무의 열분해 현상을 규명하는데 매우 유용하다. 간단하고 빠르게 고무계 내열재를 초기에 설계하기 위하여 단순화된 수식 과 실험이 사용되었다. 연소관 후방 돔 부위의 숯 및 삭마 두께를 예측하는데 이용이 가능하며 실제 연소 시험을 통하여 적용 가능성을 확인하였다.