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Rupture Safety Assesment of Bipropellant Propulsion System at High Pressure Testing

이원 추진 시스템 고압 시험시의 파열 안전성 고찰

  • 장세명 (군산대학교 기계공학과 파동공학실험실) ;
  • 한조영 (한국항공우주연구원 위성기술실 열/추진팀)
  • Received : 2010.02.08
  • Accepted : 2010.05.11
  • Published : 2010.06.01

Abstract

The geostationary satellite COMS is going to be launched in 2010, and, in the series of test, there are some high-pressure tests concerning the vessel tank filled with helium gas of hundreds atmospheric pressure. In this paper, authors evaluates risk associated with accidental rupture of the test system. Two possible scenarios are considered: 1) the 310-bar helium tank ruptures at the center of the acoustic chamber, and 2) the 116-bar reduced-pressure helium tank ruptures in the test room shielded by bullet-proof glasses. Using the theory of blast wave propagation and computational simulation, the dynamics of wave reflected in a confined space is investigated for highly complex unsteady flow physics.

정지궤도위성인 통신해양기상위성은 2010년 발사 예정인데, 관련된 일련의 성능 시험중에는 수백 기압의 헬륨 가스로 채워진 추진계 탱크의 고압 내구 시험도 포함되어 있다. 이 논문에서는 시험 시스템에 최악의 사고가 일어날 경우를 대비하여 그 위험도를 계산하여 보았다. 두 가지 시나리오가 있는데, 첫째는 310 기압의 헬륨 탱크가 현재의 시험챔버에서 일시에 파열하는 경우, 둘째는 116 기압의 감압된 헬륨 탱크가 방탄유리로 보호되고 있는 방에서 파열하는 경우를 가정해 보았다. 폭발파 전파 이론과 전산 수치 모사를 통하여, 제한된 공간에서 반사되는 파동의 역학을 매우 복잡한 비정상 유동 물리에 대하여 분석하였다.

Keywords

References

  1. http://space.skyrocket.de/doc_sdat/coms.htm
  2. 이희준, 박동균, 장세명, 장근식, “충격파관에서 정상 초음속 유동장이 확립되는 과정에 관한 연구”, 한국항공우주학회지, Vol. 28, No. 7, 2000, pp. 17-23.
  3. Sedov, L. I., Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (translated by Friedman, M.), 4e, Academic Press, New York, 1959.
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  5. Dowling, A. P. and Ffowcs Williams, J. E., Sound and Sources of Sound, Ellis Horwood Ltd., John Wiley and Sons, New York, 1983.
  6. Blast Shield Test Report, KARI, 2006.