• 제목/요약/키워드: 가스발생기(gas generator)

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유전알고리즘을 이용한 액체로켓엔진 최적 유량 결정 (Finding Optimal Mass Flow Rate of Liquid Rocket Engine Using Generic Algorithm)

  • 이상복;장준영;김완조;김영호;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2011
  • 액체로켓엔진의 최적화를 위해 유전알고리즘을 사용하여 주요 설계변수인 연료와 산화제의 질유량과 연소실 압력을 결정하였다. 대상엔진은 LO2/RP-1을 추진제로 사용하는 개방형 가스발생기 사이클을 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 비추력의 최대화이고 펌프-터빈의 에너지 발란스와 요구추력을 제한조건으로 하였다. 연소실의 물성치는 CEA2를 이용하였으며 펌프 및 터빈의 효율, 가스발생기 및 예연소기의 물성치는 문헌 자료를 수학적으로 모델링 하였다. 가스발생기 사이클 계산 결과 참고문헌과 비교하여 비추력에서 약 3~4%, 펌프파워에서 2~6%의 오차를 보였다.

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Simulink를 이용한 액체로켓 엔진의 수학적 모델링 (A Mathematical Model of Liquid Rocket Engine Using Simulink)

  • 박순영;조원국;설우석
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.82-97
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    • 2009
  • 본 연구에서는 가스발생기 사이클 엔진시스템의 제어특성을 검토하고, 제어기를 구성하기 위한 해석의 일환으로 공칭 작동점 부근에서의 선형해석을 위한 Simulink 수학적 모델을 구성하여, 엔진 스로틀링 과정에 대한 해석을 수행하였다. 스로틀 밸브의 특성이 엔진동특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 추력제어밸브와 가스발생기 혼합비 유지를 위한 압력균형기(pressure stabilizer)의 모델, 그리고 제어밸브 구동용 모터의 수학적 모델을 포함시켰다.

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무연 라이너 조성 및 연기 특성 연구 (A study of the smokeless liner formulation and smoke characteristics)

  • 유지창;류문삼;백국현;류백능
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • 가스 발생기 추진기관 시스템에서는 연소 시 굵은 입자가 토출되면 치명적인 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 추진제에 발생하는 연소가스 입자와 더불어 라이너에서 발생되는 연소가스 입자를 최소로 하는 방안이 필요하다. 이러한 라이너 조성을 개발하기 위하여 충전제로 옥사마이드(Oxamide)를 사용하고, HTPB계 바인더를 사용한 무연 라이너 조성을 개발하였다. 라이너의 연기특성을 정량적으로 측정하기 위하여 자체 제작한 연기측정장치(Smoke Chamber)를 사용하였다. 충전제로 옥사마이드를 50%적용하였을 때가 실리카(Silica)를 50%적용 시에 비하여 연기 정도가 1/10정도로 감소하였으며 그 결과는 가스 발생기 추진기관의 연소 시험 시에도 확실하게 관찰되었다.

액체산소/케로신 가스발생기 사이클 액체로켓엔진 터빈 노즐목 면적 변화 추정 방법 (Estimation Methods for Turbine Nozzle Throat Area Reduction of A LOx/Kerosene Gas Generator Cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 남창호;문윤완;박순영;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.101-106
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    • 2019
  • 액체산소/케로신 가스발생기 사이클 엔진의 터빈 노즐목 수트(soot) 침착 특성을 파악하기 위한 변수를 정의하고 한국형발사체 1단 엔진 시험결과에 적용하였다. 터빈 가스의 물성치를 이용한 노즐목의 분출 계수 정의를 하는 방법이 있고 터빈 노즐목 전단과 터빈 배기 노즐목 전단의 압력비와 온도비를 이용하여 분출계수를 정의할 수 있다. 한국형발사체 1단 엔진 시험 결과를 분석한 결과 터빈 노즐목의 분출계수(discharge coefficient)는 시간에 따라 감소하며 동일 엔진에 대한 누적 연소시간에 대해서도 감소하는 경향을 보인다. 누적 시험 초기에는 터빈 노즐목 감소가 그 다음 시험과 연계되지만 일정 시간 이후에는 일정 범위에서 등락을 거듭하는 듯한 특성을 보인다.

액체로켓엔진 가스발생기 연소시험에서 동압 데이터 비교 (Comparison of Dynamic Pressure Data in Hot-firing Tests of Liquid Rocket Engine Gas Generators)

  • 주성민;김현준;임병직;김종규;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1088-1092
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    • 2017
  • 본 논문에서는 액체로켓엔진 가스발생기 연소시험에서 서로 다른 동압 센서를 통해 측정한 동압 결과를 비교하였다. 열 충격에 의한 영향으로 서로 다른 방식 및 제조사의 센서는 시간에 따른 동압 차이가 발생함을 확인하였다. 하지만, 연소불안정 분석에 있어 중요한 인자인 특성주파수와 RMS 값에 있어서는 센서에 따른 차이가 미미함을 확인하였다.

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가스발생기용 F-O-F 충돌형 인젝터 분사특성 (Atomization Characteristic of F-O-F Triplet Injector for Gas Generator)

  • 권순탁;이창진;김승한;한영민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.62-68
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    • 2005
  • 액체로켓 가스발생기를 위한 인젝터를 설계하여 분사특성을 살펴보았다. 인젝터는 F-O-F triplet impinging이고 모의 추진제로 kerosene/물을 사용하였다. 인젝터의 형상설계 변수는 충돌각과 충돌거리이며 이를 이용하여 5가지의 후보 요소 인젝터를 설계하였으며, 모의 추진제를 사용하여 분사 특성을 실험하였다. 분사특성을 측정하기 위한 인자는 혼합효율과 분사각으로 모의 추진제 운동량비 0.2~1.3 범위에서 분사유량과 국부 O/F비를 측정하고 혼합효율을 계산하였다. 가스발생기용 인젝터는 농염한계의 O/F비 때문에 가장 높은 효율과 적절한 분사 각을 갖는 요소 인젝터를 선정하였고 연소 특성을 연구하기 위하여 연소실험을 실시하였다.

연소실 설계에 따른 실물형 가스발생기의 연소 안정성 특성 (Effect of Combustion Chamber Design on Combustion Stability Characteristics of a Full-scale Gas Generator)

  • 이광진;서성현;한영민;최환석;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.11-17
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    • 2007
  • 연소실 설계에 따른 실물형 가스발생기의 연소 안정성 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 연소성능에 주요한 영향을 미치는 분사기 헤드에는 1.5의 리세스 수를 갖는 내부 혼합형 이중 스월 분사기 37개가 배치되었다. 본 논문에서는 연소실 길이, 직경, 그리고 교반링 등 연소실 설계 변경에 따른 연소 안정성 특성에 대하여 살펴보았다. 연소시험 결과 연소실의 유효 길이가 줄어듦에 따라 불안정 주파수는 고주파 영역에서 발생되며, 압력의 강도는 전반적으로 줄어들어 유해하지 않은 수준으로 감소가 가능하였다. 하지만 축방향 공진주파수에 해당하는 압력 섭동을 완전히 제거시키지는 못하는 것으로 판단된다.

파이로스타터용 점화기 개발 (Development of an Igniter for Pyrostarters)

  • 박호준;홍문근;권미라;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.149-152
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    • 2009
  • 파이로스타터는 일종의 가스발생기로써, 내부에 충전되는 저온 고체 추진제의 연소가스를 통해 시동에 필요한 에너지를 터빈에 공급한다. 파이로스타터의 연소관에 충전된 저온 고체추진제를 연소시키기 위한 초기 에너지를 공급해 주기 위해서는 파이로스타터 및 고체추진제의 특성과 형상에 맞는 점화기 설계가 필요하다. 이에 C.B.T 시험을 수행하여 초기 연소실 내부의 충분한 압력 증가를 확보할 수 있는 점화기의 주요 설계 인자를 결정하였다. 파이로스타터의 연계연소시험을 통해 신뢰성 있는 점화 특성을 확인하였고, 점화장약 충전량에 대한 간단한 해석을 수행하였다.

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BP/MTV 가스발생제를 이용한 화약 벨로우즈 개발 연구 (Development Study on Explosive Bellows Using BP/MTV Gas Generator)

  • 송기근;김용석
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.104-111
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    • 2017
  • 탄두 신관에 사용되는 길이 25.4 mm, 직경 8.0 mm이고 행정길이 25.4 mm 이상에 대해 4.5 kgf의 추력을 제공하는 화약 벨로우즈를 새로이 개발하였다. BP/MTV 조성의 새로운 가스발생기를 개발하였으며, 화약 벨로우즈 작동시 압축되는 스프링의 길이를 측정하는 위력시험장치도 고안하였다. 새로 개발된 화약 벨로우즈가 요구조건을 만족하는지 검증하기 위해 감도시험과 위력시험을 수행하였다. 시험결과 새로 개발한 화약 벨로우즈는 요구조건을 충족하였으며, 탄두용 신관에 적용이 가능하다.