• 항공우주기술
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• 제1권2호
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• pp.113-122
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• 2002

3단형 과학로켓의 주엔진 추진제의 분사균일성에 대하여 수치해석을 수행하고 설계 개선안을 도출하였다. 분사기 유로는 동일한 압력강하를 가지는 다공성 매질로 처리하였다. 산화제와 연료 모두 공급 유로의 반대쪽에서 분사속도가 높은 것으로 예측되었으며 이는 유동정체에 따른 정압 상승에 기인한다. 산화제 매니폴드 내부의 수직분리판에 유로를 구성함으로써 매니폴드 중심과 외곽에서의 분사균일성을 향상시킬 수 있었다. 산화제 공급유로가 경사를 가지더라도 분사균일성과 압력손실에 미치는 영향은 거의 없었다. 또한 산화제/ 연료에 대한 분사속도로부터 혼합비의 분포를 예측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.622-627
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• 2017

본 연구에서는 실물형 연소기와 동일한 연소 및 음향 공진 조건을 가질 수 있는 축소형 모델 연소기의 추진제 공급부 매니폴드의 수치해석을 진행하였다. 비원통형 연소기의 형상을 고려한 일렬형 다중 인젝터로 구성된 헤드를 대상으로 해석하였으며 매니폴드의 형상과 유입유로의 개수 및 형태에 따라 해석결과를 분석했다. 메인추진제의 매니폴드 형태는 재순환영역이 적고 제작이 용이할 수 있게 원형으로 구성하였다. 액체산소는 유동을 균일하게 공급하기 위해 distributor를 구성하였고 케로신은 직접 화염면이 닿는 곳이기 때문에 재순환영역을 최대한 줄이도록 방사형 $360^{\circ}$로 유입유로를 구성하였다. 액체질소 매니폴드는 분사기 근처의 속도차이를 줄이고자 방사형 유입유로로 구성하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.4-4
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• 2000

KSR-III 과학로켓 개발사업의 한 분야인 추진기관 연구에 있어 가장 중심이 되는 것은 제작된 연소실의 시험/검증이라고 할 수 있다. 여러 단계의 시험 가운데에서도 엔진의 특성을 제 1차 적으로 파악하고, 시험 대상물인 엔진을 스탠드에 장착하여 시험이 가능토록 하기 위해서 모사 추진제(물) 혹은 실제 추진제를 사용하여 수력학적 특성을 알아내는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 engineering model 엔진(이하 EM)에 대하여 액체 산소 배관은 액체 산소를, 스탠드 사정상 케로신 배관은 액체 질소를 사용한 비연소 시험을 수행하였으며, 이러한 일련의 비연소 시험을 통해 산화제 및 연료 매니폴드 각각에 대한 차압과 매니폴드를 채우는 시간을 측정하여 점화 사이클을 정의할 수 있었다.(중략)

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.68-74
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• 2004

수치해석 기법을 이용하여 산화제 매니폴드로 유입되는 유동의 맥동현상이 분사공을 통과하는 산화제 유량에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 세 가지 다른 주파수로 특정 지워지는 맥동현상을 입구유동에 부과하였을 때 모두 비슷한 유동 양상을 보였다. 즉, 산화제 입구와 가까운 지역에서는 분사공을 통한 유량이 부과된 맥동의 주파수와 같은 위상을 갖고 시간에 따라 변화하나. 반대편에서는 $180^{\cire}$의 위상차를 보였으며, 주파수가 증가할수록 유량의 진폭이 증가하는 경향을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.145-148
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• 2009

연료 과농 가스발생기의 연소시험이 파워팩 환경에서 수행되었다. 가스발생기는 파워팩 환경에서 특성 길이 증가로 인해 축 방향 연소 불안정에 취약하다. 가스발생기 후단에 압력 강하를 위해 삽입한 오리피스는 축 방향 연소 안정성을 향상시켜주는 것으로 확인되었다. 연소실과 추진제 매니폴드에서 측정한 압력 섭동의 세기는 연소실 압력의 제곱에 비례하여 증가하였다. 특히 연료 매니폴드 내의 압력 섭동이 산화제 매니폴드 또는 연소실 압력 섭동보다 약 2배 이상 크게 발생하였다. 주파수 분석 결과, 연료 매니폴드 압력 섭동은 비선형적인 특성을 내포하고 있는 것으로 파악되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.1-9
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• 2004

산화제 매니폴드 내부유동의 물리적 특성을 파악하기 위해. CAE 기법을 이용한 수치 해석적 연구를 수행하였다. 유동장의 물리적 특성을 충분히 해상해 내면서도, 유동해석의 계산비용을 절감하기 위한 방안으로 분사공에 대한 모델링 작업을 시도하였으며, 대규모 유동패턴을 정확히 예측해 내면서도 약 30%의 계산 비용의 절감을 얻을 수 있었다. 예분산판이 장착되지 않은 경우, 압력과 유량의 분포가 분사공 윗면에서 상당히 불균일하게 나타났는데, 이는 매니폴드 내에 존재하는 두 개의 대규모 유동 패턴에 기인한 것으로 생각된다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.36-44
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• 2012

친환경 추진제인 고농도 과산화수소와 케로신을 추진제로 사용하는 다중 분사기 액체 로켓 엔진을 설계하였다. 엔진의 설계 요구 조건을 결정한 후 엔진의 주요 형상 치수를 이론적인 배경을 통하여 결정하였다. 다중 분사기는 6개의 분사기를 장착하였으며, 상용 해석 툴을 이용하여 과산화수소 매니폴드 내의 유동 해석을 수행하여 매니폴드 내에서 균일한 유량분포 및 냉각성능 확보를 위해 유동 정체 구간과 재순환 영역을 최소화하였다. 매니폴드 유동장 해석 결과를 바탕으로 유동이 최적화 되는 다중 분사기를 제작하였으며, 수류 실험을 통하여 추진제의 유량, 분무각 및 분무 성능을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.16-23
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• 2008

30 톤급 실물형 연소기의 산화제 매니폴드에서의 유동 균일성 문제를 파악하기 위하여 유동해석을 수행하였다. 분사기의 모사를 위하여 다공성 매질로 가정하고, 다공성도 (porosity)를 조절하여 분사기 차압을 모사하였다. 수직 및 수평 분리막에서의 구멍의 직경, 입구 포트의 형상에 따른 유동의 균일성 정도를 파악하고, 개선된 설계 수정안을 제시하였다. 수직 및 수평 분리막 구명의 형태와 배치 수정을 통하여 유량 균일성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.22-30
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• 2015

개방형 사이클의 액체로켓엔진에서는 추진제 중 일부를 연소시켜 터빈 구동용 가스를 생성시키는 가스발생기가 사용되며, 개방형 사이클 액체로켓엔진의 주요 구성품으로서 가스발생기 자체의 연소성능 및 특성을 파악하기 위한 연소시험이 요구된다. 하지만, 가스발생기에서 생성된 연소가스는 터빈 매니폴드의 터빈 노즐에서 질식이 이루어지기 때문에 가스발생기뿐만 아니라 터빈 매니폴드 내부 부피를 고려해야만 가스발생기의 연소 성능 및 특성, 그리고 음향 특성을 정확히 파악할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 터빈 매니폴드 모사장치를 이용한 가스발생기 연소시험 결과를 기술하고 가스발생기 단독 연소시험 결과를 이용한 특성 예측을 설명한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.1-1
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• 2000

액체로켓엔진에 있어서 연소실로 공급된 추진제의 안정적인 점화를 위해 추진제 공급의 선점 시간을 결정하기 위한 실험이 수행되었다. 사용된 추진제는 Jet A-1과 액체 산소이고 추진제의 공급은 가압 방식이다. 135$^{\circ}$의 각을 갖고 배열된 인젝터는 FOOF 타입의 비동류형 충돌형 인젝터이고 연소실 압력이 200psi가 되도록 설계되었다. 현재의 실험은 점화원으로서 TEAL(triethylaluminum)을 사용하여 쿼드렛 타입의 점화기의 안정적 점화 여부를 검증하는 것도 포함된다. 점화 특성 파악을 위해 인젝터 상류의 매니폴드 압력, 연소실 압력이 측정되었고 점화 과정 및 정상 상태로의 천이 과정에 대한 간접적 증거로서 화염 길이가 측정되었다.