• Title/Summary/Keyword: 화학 추진

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Reexamination of the combustion instability of solid propellant with radiative heat transfer (복사 열전달을 고려한 고체 추진제의 연소 불안정 현상에 관한 재해석)

  • 이창진;변영환;이재우
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.10-11
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    • 1997
  • 고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.

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CORPORATE PARTNERS 저탄소녹색성장추진사례 - LG화학의 Green 경영 추진 사례

  • 환경보전협회
    • Bulletin of Korea Environmental Preservation Association
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    • s.401
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    • pp.36-39
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    • 2012
  • 'Green경영'은 기업활동 전반의 환경영향을 최소화하고 Green 제품 확대, Green 신사업 강회를 통해 새로운 고객가치를 창출하는 동시에 국가 및 사회에 기여하는 적극적이고 능동적인 경영이다. 과거 환경경영이 환경관리를 주요 방침으로 삼고, 환경에 대한 영향을 최소화하기 위해 사업장의 환경관리를 중심으로 전개되었다면, Green 경영은 Green 사업장 조성뿐만 아니라 Green 제품 확대, Green 신사업 강화를 통해 전세계적 이슈인 기후변화 문제에 대응하고, 저탄소 녹색성장에 기여하여 지속성장을 도모하는 것이 주목적이다. LG화학은 Green 경영을 통해 제조 공정상의 에너지 효율을 개선하고 온실가스 감축, 물(원수) 사용량 절감, 그린에너지 생산 등과 같은 직접적인 기여뿐만 아니라 에너지 효율이 높은 제품을 판매, 소비단계에서의 온실가스 배출을 줄이고 태양전지, LED, 전기차 배터리 등 Green 신사업를 확대하는 등의 간접적 기여를 통해 지구 전체의 온실가스 감축에 기여하고자 한다. 한편 기후변화 관련 국내외 규제에 능동적으로 대응하고, 국내외 에너지 정세 변화에 따른 영향을 최소화하기 위하여 온실가스 배출량 관리, 신재생에너지 시스템 설치, 스마트그리드 시범사업 참여 등 다양한 활동을 전개하고 있다.

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Multi Physics research of Energy material using Ghost Fluid concept (Ghost Fluid concept기반의 에너지 물질의 Multi Physics 연구)

  • Kim, Ki-Hong;Yoh, Jai-Ick
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.299-302
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    • 2006
  • We present an innovative means of numerically treating interfaces associated with chemically active energetic materials. Recent advances in wave tracking technique based on the Ghost Fluid Concept is extended to handle multi-material multi-phase interfaces associated with chemical environment associated with explosion. We show several work-in-progress applications of our code, including the impact problems involving both energetic and inert elements. Accurate modeling of the equation of state and the constitutive relations are also discussed

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램 가속기 성능 향상을 위한 예 혼합기 조성비 최적화에 관한 연구

  • 전용희;이재우;변영환
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.15-15
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    • 1999
  • 램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

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Basic Studies on Propellant Casting (Ⅰ). MO Theoretical Investigation of Structure and Reactivity of Curing Agent (추진제 성형에 관한 기초연구 (제1보). Curing Agent의 구조와 반응성에 관한 MO 이론적 고찰)

  • Ik Choon Lee;Ki Won Cha;Young Gu Cheun;Shi Choon Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.25 no.3
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    • pp.140-144
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    • 1981
  • The structure and reactivity of isophorone diisocyanate, which is used as a curing agent in propellants casting, were investigated using the EHT, CNDO/2 and STO-3G MO methods. The results showed that the reactivity can be assessed by the positive charge on C atom of -NCO group. The structure of this compound was found to be such that it has slow polymerization rate but provides homogenous matrix for explosives.

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Chemical Reacting Flow Analysis of the 30 tonf - class KARl LRE Nozzle (KARI 30톤급 액체로켓엔진 노즐 유동 화학 반응 해석)

  • Lee, Dae-Sung;Kang, Ki-Ha;Cho, Duck-Rae;Choi, J.Y.;Choi, H.S.
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.105-109
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    • 2007
  • Three methods of nozzle flow analysis, frozen-equilibrium, shifting-equilibrium and non-equilibrium approaches, were used to rocket nozzle flow, those were coupled with the methods of computational fluid dynamics code. For a design of high temperature rocket nozzle, chemical equilibrium analysis which shares the same numerical characteristics with frozen flow analysis can be an efficient design tool for predicting maximum thermodynamic performance of the nozzle. In this study, shifting-equilibrium flow analysis was carried out for the 30 $ton_f$-class KARl liquid rocket engine nozzle together with frozen flow. The performance evaluation based on the 30 $ton_f$-class KARl LRE nozzle flow analyses will provide an understanding of the thermochemical process in the nozzle and performances of nozzle.

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Geostationary Satellite Launch and Early Operations (정지궤도위성 발사 및 발사후 초기운용)

  • Han, Cho-Young;Chae, Jong-Won;Kim, Su-Kyum;Won, Su-Hee
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.66-68
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    • 2011
  • Chollian is a geostationary satellite, and its bipropellant propulsion system is mainly composed of one main engine for orbit transfer and fourteen thrusters for on-station operations. The Chollian was launched successfully at Kourou Space Center in French Guiana. After it separated from the launcher, the propulsion system was initialised automatically. Then three times of main engine firing were successfully performed, and the target obit insertion was accomplished. This paper details the major CPS events during LEOP phase for the Chollian satellite.

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Analysis for Steady-State and Transient Combustion Characteristic of Solid Propellant Rocket Engine (고체 추진제 로켓엔진의 정상 및 비정상 연소특성 해석)

  • 김후중;김용모;윤명원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.233-239
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    • 2003
  • The present study has numerically investigated the combustion processes in the solid propellant rocket engine. The two step global reaction model for condensed phase and five step global reaction mechanism for gas phase are adopted to predict the detailed flame structure near double-base solid propellant surface. The turbulence-chemistry interaction is represented by the PaSR(Partially Stirred Reactor) model. To reduce the uncertainties for convective heat transfer near solid fuel surface having strong blowing effect, the Low Reynolds number k-$\varepsilon$ turbulent model is employed. Based on numerical results, the detailed discussion has been made for the turbulent combustion processes and transient behavior of pressure and temperature fields in the solid propellant rocket engine.

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Numerical Study on Heat Transfer Characteristic in Combustor Nozzle (추진기관 노즐의 열전달 특성에 관한 수치적 연구)

  • Namkoung, Hyuck-Joon;Han, Poong-Gyoo;Lee, Kyoung-Hoon;Kim, Young-Soo;Jeong, Hae-Seung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.275-281
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    • 2007
  • For a cooling performance research of the combustor operated in a extreme environment of a high temperature and high pressure, we accomplished a cooling performance analysis. Generally a heat transfer characteristic in cooling passage is known well experimentally and theoretically, however heat flux in the combustion chamber isn't. In this study, fluid flow combined with heat transfer analysis is accomplished about a combustor nozzle. We tried to analyze the cooling performance with a heat transfer characteristic of a gas and coolant side in the view point of quantity on the mass flow rate to be supplied to the cooling channel. And finally, evaluation on the thermal safety of nozzle wall material was accomplished.

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정유업계의 에너지소비절약 추진현황

  • Korea Petroleum Association
    • Korea Petroleum Association Journal
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    • no.4 s.134
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    • pp.79-86
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    • 1992
  • 이 자료는 지난 3월 13일 호남정유 여천공장에서 열린 정유ㆍ석유화학업계 에너지소비절약 간담회에서 에너지관리공단이 발표한 「에너지 다소비업체 간담회 자료」에서 발췌한 것이다. <편집자 주>

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