• Applied Science and Convergence Technology
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• 제24권4호
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• pp.77-83
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• 2015

Many welding processes are performed to construct cryogenic system. Leak-tight for the cryogenic system is required at low temperature environment. Helium leak detection techniques are commonly used to find leak for the cryogenic system. The helium leak detection techniques for spraying, sniffing and pressurizing techniques are introduced. High vacuum is also necessary to use helium leak detector. So, types of fluid flow, effective temperature, conductance and pumping speed are introduced for vacuum pumping. Leak test procedure is shown for pipe welding, cryomodule and low temperature test. Cryogenic seals which include copper gasket, helicoflex gasket and indium are investigated.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.73-81
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• 2009

75톤급 터보펌프 개발을 위해 터보펌프 실 부위를 모사한 시험기를 제작하여 3종의 스태틱 실에 대한 상온 및 극저온 환경 기밀시험을 실시하였다. Conical 스태틱 실, PTFE 스태틱 실, C 스태틱 실을 적용한 기밀시험 결과 상온에서 기밀이 유지되더라도 산화제펌프의 이종 소재 사용에 따른 열수축률의 차이로 인해 PTFE 스태틱 실과 C 스태틱 실에서만 극저온 기밀이 유지되었고 Conical 스태틱 실에서는 극저온 기밀 유지에 실패하였다. 이는 기밀 면이 축방향인 PTFE 스태틱 실, C 스태틱 실과는 달리 Conical 스태틱 실의 기밀 면이 반경방향이므로 케이징의 반경방향 수축 시 기밀 면에 틈새가 생기기 때문인 것으로 파악된다. 더욱이 C 스태틱 실은 시험기 분해 후 재사용하여도 극저온 기밀이 유지되는 우수한 특성을 보였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.341-347
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• 2005

To perform a cryogenic development test for Tribo-elements in a turbopump, a cryogenic bearing and seal test facility (BSTF) is designed and currently under construction in KARI. The working fluid is liquid nitrogen operating at a temperature $-197^{\circ}C$. The maximum operating pressure and volume flow rate of BSTF are 100 bar and 10 liters per second, respectively. The development tests of floating ring seals, inter-propellant seals (IPS) and cryogenic ball bearings in a turbopump will be performed using the BSTF. This paper briefly described design requirements and procedures of BSTF.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.53-59
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• 2022

액체 로켓 엔진의 연소기, 터보펌프, 가스발생기, 밸브 등 주요 구성품 조립 부위에는 고압의 고온 가스와 극저온 유체의 기밀을 위해 스태틱 실이 사용된다. 스태틱 실은 조립 부위의 상대적 움직임이 없는 기밀 부위에 적용되는데, 극저온 및 고온 환경에서의 열팽창과 수축은 조립부에서 원치 않는 누설을 야기할 수 있기에 효과적인 스태틱 실 설계가 필수적이다. 조립성 개선을 위하여 비정렬 조립이 가능한 구면 플랜지가 체결부에 사용되는데, 구면 플랜지의 회전이 가능하도록 스태틱 실 역시 기능이 추가된 다. 본 연구에서는 스태틱 실 적용 주요 부위의 모사 플랜지 시험기를 제작하여 구조 해석과 함께 기밀시험을 수행하여 설계된 스태틱 실의 구조 건전성을 확인하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.347-351
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• 2004

The cryogenic test facility is developed for test of deep groove ball bearings, floating ring seals, materials (steel & copper) for High Pressure Turbopump of liquid rocket engine (LRE). The cryogenic bearing test is performed to evaluate the flow rate of cooling water and the load-carrying capacity of bearings. The cryogenic seal test is performed to evaluate the determination of magnitude of leakages through the seal, a time variation of this magnitude. The test of the materials Pair is performed to evaluate its fitness for operation in the liquid oxygen medium.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권6호
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• pp.307-312
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• 2018

Unlike a typical static seals, spring-energized static seals exhibit improvement in leak-tightness by reinforcing the spring inside the aluminum lining. Thus, spring-energized static seals are widely used in various industrial fields, such as aerospace, semiconductors, and petrochemical industries. The primary objective of this study is to develop design guidelines for spring-energized static seals in a wide range of temperatures, including that of cryogenic environments, by analyzing the required performance and influence of design variables through simulations. There are various parameters that can be controlled to design a leak-tight seal. In this study, the finite element analysis (FEA) is performed by controlling the parameters related to the spring and the thickness of the aluminum lining, and the result of the leakage between the seal and the casing is confirmed. Considering the influence of each parameters, all of them are found to be important. However, it is observed that the spring-related variables are more important than the aluminum lining or other variables when complexity is considered. We can identify the threshold value of spring stiffness that changes leak-tight performance of the seal by performing FEA. Simulation results, under the conditions that are considered in this study, show that spring stiffness should be at least 3.6 N/m to maintain leak-tightness caused by the sufficient contact force between the aluminum lining and the upper and lower casings.