75톤급 터보펌프 추진제 혼합 방지 실의 성능 시험

Inter Propellant Seal Performance test for 75 ton Class Turbopump

  • 전성민 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 곽현덕 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 박민주 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 김진한 (한국항공우주연구원 터보펌프팀)
  • 투고 : 2010.05.31
  • 심사 : 2010.08.14
  • 발행 : 2010.10.30

초록

75톤급 터보펌프용 추진제 혼합 방지 실의 누설 성능 및 내구 성능을 평가하기 위한 수류환경 성능 시험을 수행하였다. 추진제 혼합 방지 실 시제품은 연료펌프 부와 산화제펌프 부 각각 누적 시험 시간 2,100초 동안 수류환경에서 내구 성능 시험이 이루어 졌다. 1단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 연료펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.4 bar에서 평균 누설 유량 13.7 gram/sec의 결과를 얻었다. 반면, 2단의 카본 플로팅 링 실로 구성된 산화제펌프 부는 성능 시험 동안 평균 실 차압 9.5 bar에서 평균 누설 유량 7.3 gram/sec의 결과를 얻었다. 내구 성능 시험 후, 추진제 혼합 방지 실은 양호한 상태를 보였다. 향후 액체 질소를 시험 매질로 하는 극저온 환경에서 추진제 혼합 방지 실 누설 성능 시험이 수행될 예정이다.

A performance test of inter propellant seal for a 75 ton class turbopump is conducted using water to evaluate leakage and endurance performance. Each part of fuel pump side and oxidizer pump side for a prototype inter propellant seal has been tested for verifying endurance performance during total accumulated test time 2,100 sec in water. The fuel pump side part with one-stage seal of carbon floating ring shows average leakage rate 13.7 gram/sec under average seal differential pressure 9.4 bar. On the other hand, the oxidizer pump side part with two-stage seal assembly of carbon floating rings shows average leakage rate 7.3 gram/sec under average seal differential pressure 9.5 bar. After the endurance performance test, the inter propellant seal shows good physical condition. A leakage performance test of the inter propellant seal for cryogenic environment will be performed using LN2 in the near future.

키워드

참고문헌

  1. Kim, J., Hong, S. S., Jeong, E. H., Choi, C. H., Jeon, S. M., "Development of a Turbopump for a 30 Ton Class Engine," Proceedings of the 43rd AIAA/ASME/SAE /ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Cincinnati, OH, 2007, AIAA 2007- 5516
  2. Jeon, S. M., Kwak, H. D., Yoon, S. H., Kim, J., "Rotordynamic Analysis of a Turbopump with the Casing Structural Flexibility," Journal of Propulsion and Power, Vol. 24, No. 3, May-June, 2008, pp. 433-436 https://doi.org/10.2514/1.33551
  3. 홍순삼, 김대진, 김진선, 김진한 "30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프 실매질시험," 한국추진공학회지, 제13권 3호, 2009, pp.20-26
  4. 전성민, 곽현덕, 윤석환, 김진한 "고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체 동역학 해석," 한국항공우주학회지, 제36권 7호, 2008, pp.688-694
  5. 곽현덕, 전성민, 김진한 "고추력 터보펌프용 추진제 혼합 방지 실 개발," 한국윤활학회지, 제24권 6호, 2008, pp.349-354
  6. 전성민, 곽현덕, 박민주, 김진한 "75톤급 터보펌프 기계평면 실의 작동 성능 시험," 한국윤활학회지, 제25권 3호, 2009, pp.187-191