산화제 벤트/릴리프밸브의 동특성 해석 및 작동성능분석

Analysis of Dynamic Characteristics and Performances of Vent-Relief Valve

발사체의 추진공급시스템에 사용되는 벤트/릴리프밸브는 안전밸브의 조합체로 극저온의 산화제를 주입할 때와 비행 중에 기화된 산소기체를 배출시킨다. 벤트/릴리프밸브의 설계검증을 위해 AMESim과 FLUENT 상용코드를 이용하여 밸브모델을 구성하였다. AMESim 밸브모델을 검증하기 위해 밸브의 개폐압력, 개폐작동시간을 수학적 계산결과와 비교하였고 내부유동해석 결과를 반영하여 모델의 정확도를 높였다. 본 연구에서는 설계인자를 검증 및 작동성능을 분석하였다. 이 결과는 한국형 발사체에 사용되는 다양한 규격의 벤트/릴리프밸브 개발과정의 효율성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

Vent-relief valve performed as a safety-valve combination for liquid propellant feeding system of space launch vehicle, which can vent the vaporized oxygen vapor during both filling cryogenic oxidizer into tank and flight. We have designed vent-relief model by using the AMESim code to predict dynamic characteristics and simulate pneumatic behavior of valve. To validate valve model we have compared by opening time in vent model, and opening/closing pressure by mathematical methods and improved the accuracy through numerical flow analysis by using FLUENT code. In this study, we had verified design parameters and analyzed operating performances. We can use these analysis results to precedent development study on propellant feeding system of Korea Space Launch Vehicle.