액체로켓엔진 가스발생기 사이클의 배관망 해석

Pipe Network Analysis for Liquid Rocket Engine with Gas-generator Cycle

액체로켓은 연소기, 가스발생기, 터보펌프, 터빈 등으로 구성된 시스템이며, 각 요소들을 연결해주는 공급계 부품들로 구성되어 있다. 각 부품들이 액체로켓 성능에 복합적인 영향을 미치기 때문에 개념설계 전 시스템의 전체적인 예비해석이 반드시 필요하다. 액체로켓 엔진 시스템의 각 구성품 모듈을 고려한 통합 해석 프로그램의 개발은 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 액체로켓 공급계 부품의 모델구성 및 검증을 거친 후 가스발생기 사이클 구성하였으며, 대표적인 가스발생기 사이클인 F-1 엔진의 결과와 비교하였다.

A liquid rocket system consists of a combustion chamber, a gas generator, a turbo pump, and a turbine, etc. Each component is connected by supply components such as valves, pipes, and orifices. Since each component has a combined effect on engine performance, preliminary analysis for overall system must be required before the conceptual design stage. Comprehensive analysis program considered the supply system has not been developed yet. In this paper, a supply component model of the liquid rocket engine has been designed after verification of each component. The gas generator cycle with supply components has been composed. The results of the cycle has been compared to those of the F-1 engine with the representative gas generator cycle.