• Title/Summary/Keyword: 고체 로켓 노즐

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The Design of The Bell-Shaped Nozzle for The Maximum Thrust (추력 극대화를 위한 벨형 노즐 설계)

  • Kim Min-Chul;Park Soon-Ho;Lee Gui-Hwan;Lee Choong-Won
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.487-490
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    • 2005
  • The thrust Control in Solid Propellant Rocket is incomparably limited than that in Liquid Propellant Rocket. Because it is fixed that section to relate a combustion, that is a natural result. The control of a thrust directions in a Solid Propellant Rocket is not efficient for the purpose of a Solid Propellant Rocket. But it is a problem to solve that a weight on board should increase through the maximization of the thrust in a Solid Propellant Rocket.

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Study of two phase flow and erosion characteristic in SRM nozzle (고체 추진제 로켓 노즐 내부의 2상 유동 및 마모 특성에 관한 연구)

  • 김완식;조형희;배주찬
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.32-32
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    • 1998
  • 고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

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Research about the cooling of a small size rocket nozzle (소형로켓 노즐의 냉각에 관한 연구)

  • Go, Tae-Sig;Shim, Jin-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.365-369
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    • 2007
  • The solid rocket interacts circumscriptively in terms of is many more than liquid rocket. It is uncontrollable than liquid rocket because all part of combustion is decided such as Mixture ratio of propellant, burning time and area. However, production cost is cheap and because authoritativeness security can be easy and enlarge the early speed that follow thrust-to-weight ratio, it is used comprehensively by small size rocket. Considered about nozzle cooling to control phenomenon that burn by thermal conduction in interior wall of nozzle that follow in thrust increase of solid rocket and erosion phenomenon by combustion gas of high speed.

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이상 유동이 존재하는 고체 로켓 노즐내에서의 성능손실에 대한 수치적 연구

  • 유만선;김병기;조형희;황기영;배주찬
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.30-30
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    • 2000
  • 일반적인 소형 고체로켓의 모터 내에는 연료 첨가제로써 알루미늄이 함유되는데, 연소 시 산화된 이 성분은 액적 상태로 이동하여 노즐부내에 이상유동장을 형성시킨다. 이러한 산화알루미늄입자는 노즐벽면에 충돌, 점착하여 기계적, 열적 에너지전달을 일으키며 노즐벽면의 삭마를 유발시키는 한편, 가스유동과의 속도 차, 온도차로 인해 저항요소로 작용하면서 노즐의 추력 성능 손실에 간접, 직접적인 원인이 된다.(중략)

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Visualization of Roll Torque Generating Flows in a SRM Submerged-Nozzle by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓모터의 공기 유동모사시험을 통한 롤토크 발생유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Lee, In-Chul;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kang, Moon-Jung;Kim, Yoon-Gon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • The behaviors of combustion-induced internal flows of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle are very complex and diverse. Cold air-flow tests for 2D and 3D scale models of SRM have been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tubes also has been visualized through employing various light source and recording directions.

Visualization for Internal Flow of Submerged-Nozzle SRM by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓의 공기 유동모사시험을 통한 내부유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Cho, Yong-Ho;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kim, Yoon-Gon;Kang, Moon-Jung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.181-185
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    • 2010
  • The behavior of combustion-induced internal flow of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle is very complex and diverse. Cold air-flow test for 2D and 3D scale models of SRM has been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tube also has been visualized through employing various light source and recording directions.

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삭마이동경계면을 고려한 노즐내열재의 2차원 열해석

  • 황기영;강윤구
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.13-13
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    • 1999
  • 본 논문에서는 해석영역의 형상변화, 즉 로켓노즐 내열재의 삭마로 인해 야기된 경계 면의 이동을 고려하면서 2차원 비정상 비등방성 재료의 열전달 문제를 해석할 수 있는 수치해석에 대해 기술하였다. 수치해석 알고리즘은 유한요소법이며 열해석시 경계면 이동으로 인한 격자계의 절점 좌표점이 계산과정 동안에 이동하는 변형 가능한 유한요소격자(transformable finite-element grid)를 사용하였다. 본 수치해석기법의 타당성 입증을 위해 극심한 열하중이 부여된 조건하에서 엄밀해가 존재하는 비정상 축대칭문제 및 고체로켓 노즐내열재에 대해 열해석을 수행하였으며, 그 결과 수치해는 엄밀해 또는 실험치와 잘 일치함을 보이었다. 여러 가지 복합재로 구성된 내삽노즐 또는 외삽노즐에 대해서도 안정된 수치해를 얻을 수 있었다. 아울러 노즐목삽입재로 탄소-탄소 복합재를 적용한 고체추진기관 내삽노즐을 해석모델로 택하여 열전달 해석을 수행하고 해석결과를 분석하였다. 노즐의 표면산화반응에 대한 열반응상수, 즉 Arrhenius 형태로 표시된 식에서 pre-exponential factor 및 activation energy 변화가 탄소-탄소 복합재 및 탄소-페놀릭 복합재의 삭마량에 미치는 영향에 대해서 고찰하였다.

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A Study on Erosion Structure Properties for Thermal Insulation Materials on Carbon-Carbon Composites and Graphite Nozzle Throat (C-C 복합재료와 Graphite 노즐목 내열재의 침식조직 특성에 대한 연구)

  • Kim, Young In;Lee, Soo Yong
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.11 no.5
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    • pp.42-49
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    • 2017
  • The solid rocket motor(SRM) consists of a motor case, igniter, propellants, nozzle, insulation, controller, and driving device. The liquid rocket propulsion systems(LRPSs) cools the nozzle by the fuel and oxidizer but SRM does not cool the nozzle. The nozzle of SRM is high temperature condition and high velocity condition so occurs the erosion by combustion gas. This erosion occurs the change of nozzle throat and reduces thrust performance of rocket. The material of Rocket nozzle is minimization of erosion and insulation effect and endure the shear force, high temperature and high pressure. The purpose of this study is to investigate the erosion characteristics of solid rocket nozzles by each combustion time. Through the structure inspection of Graphite and C-C composite, identify the characteristics of the microstructure before and after erosion.

추진제 연소에 따라 변화하는 고체모타의 내부유동에 관한 수치해석

  • 조인현;강선일;오승협;채연석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.32-32
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    • 2000
  • 3단형 과학로켓의 고체모타의 내부 유동을 추진제의 연소에 따라 내부형상이 변화하는 과정에 대해 수치해석 하였다. 추진제는 표면에서 균일하게 연소된다고 가정하였으며 연소거리가 0.1mm, 30mm, 60mm, 90mm인 경우의 고체모타 내부 물리량 변화를 관찰하였다. 연소가 진행되며 잠입형 노즐의 위 부분에 큰 재순환 영역이 생기는 것이 관찰되었으며 노즐에 작용하는 압력 힘을 구하여 본 결과 노즐부의 모멘트 힘은 크지 않은 것으로 판명되었다.(중략)

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Visualization of Internal Flows in Sub-scaled Wall Injection Test model of SRM (고체로켓모터의 축소형 표면분사 시험모델에서의 내부유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Cho, Yong-Ho;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kim, Yoon-Gon;Kang, Moon-Jung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.225-227
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    • 2011
  • The geometrically sub-scaled wall-injection test model was employed to visualize interactions of internal flow of a solid rocket motor equipped fin/slot grain and submerged nozzle. Symmetric vortex and circumferential flow patterns were visualized.

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