• 제목/요약/키워드: Kerosene/LOx

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케로신-액체산소 액체로켓엔진의 성능향상 설계안 사례 조사 (A Case Study on the Design of Kerosene-LOx Liquid-Propellant Rocket Engines for Performance Enhancement)

  • 이선미;문인상;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.12-15
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    • 2011
  • 현재 가장 널리 쓰이고 있는 케로신-액체산소 액체로켓엔진은 신뢰도와 개발 비용의 문제로 이전의 설계에서 크게 벗어나지 않은 스킴을 사용하고 있다. 하지만 냉각 방법, 엔진 싸이클 및 냉각유로 형상의 변경, 추진제가 아닌 추가의 냉각제 이용 등의 여러 방법으로 효율을 향상시킬 수 있다. 여기에서는 그 중 냉각제를 케로신에서 액체산소로 변경하여 효율이 높아진 사례에 대하여 기술한다.

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스월 동축형 인젝터에서 리세스 길이에 따른 내부 혼합 유동의 특성 연구 (Study on the Internal Mixing Flow Characteristics for Recess Length in a Swirl Coaxial Injector)

  • 김성혁;윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • 본 연구는 Kerosene-LOx를 추진제로 하는 가스발생기용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 내부 혼합 유동의 특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이는 분무 안정성, 내부 LOx post 손상 등에 영향을 미치는 중요한 요소로 액막두께, 매니폴드 압력 측정 및 내부 유동 가시화를 통해 리세스의 영향을 분석하였고, 추진제 혼합 전후의 액막두께 변화를 측정함으로써 주파수 특성을 분석하였다.

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가스발생기용 스월 동축형 인젝터에서 내부 유동의 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Internal Flow Characteristics in a Swirl Coaxial Injector for Gas Generator)

  • 김성혁;윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.29-33
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    • 2010
  • 본 연구는 Kerosene-LOx를 추진제로 하는 가스발생기용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 내부 유동의 특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이는 분무 안정성, 내부 LOx post 손상 등에 영향을 미치는 중요한 요소로 액막두께, 매니폴드 압력 측정 및 내부 유동 가시화를 통해 리세스의 영향을 분석하였다. 또한, 리세스 길이에 따른 내부 또는 외부 인젝터 각각의 분무특성도 살펴보았다.

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30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프 개발현황 (Development Status of a Turbopump for 30-ton Thrust Level of Engine)

  • 김진한;홍순삼;정은환;최창호;전성민
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.375-383
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    • 2005
  • 본 논문은 국내 최초의 액체산소와 케로신을 사용한 액체로켓엔진용 터보펌프의 개발에 관하여 기술하였다. 개발 중인 터보펌프는 가스 발생기 형식의 30톤급 액체로켓엔진에 사용 가능하다. 본 터보펌프는 일축에 조립된 산화제펌프, 연료펌프, 충동형 터빈, Inter-propellant seal(IPS)로 구성되어 있다. IPS는 액체산소와 케로신이 상호작용을 하지 않도록 차단해주는 장치이다. 현재 모사매질(물 및 공기)을 사용하여 각 단품 및 시스템 성능시험을 마쳤으며 hot firing 시험이 대기 중에 있다.

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유체점성에 따른 원심형 터보펌프 효율에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Fluid Viscosity Effects for Centrifugal Turbopump Efficiency)

  • 김진선;최창호;고영성
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.91-100
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    • 2016
  • 액체로켓엔진에 적용되는 원심형 터보펌프의 효율특성을 실험적으로 고찰하였다. 펌프 단품에 대한 시험결과를 토대로 터보펌프 조립체의 성능을 예측하면서 시험매질에 따른 펌프의 효율특성에 대한 변화를 분석하였다. 펌프에 적용된 작동유체로 단품시험을 위해서는 상온 청수와 액체질소, 터보펌프 조립체 시험에서는 케로신(Jet A-1)과 액체산소(LOX)가 적용되었다. 설계점과 탈설계점 영역을 포함하는 전반적인 작동조건에 대하여 펌프의 효율특성을 파악하였고, 단품시험으로부터 실매질 환경에서 보정된 펌프효율을 구할 수 있었다.

Mixing Characteristics of Kerosene-Lox in a Swirl Injector at 100 bar

  • Heo, Junyoung;Kang, Jeongseok;Sung, Hong-Gye
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.30-38
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    • 2016
  • The The turbulent mixing characteristics of Kerosene-LOx in a coaxial swirl injector 100 bar have been numerically investigated. Turbulent model is based on large eddy simulation with real-fluid transport and thermodynamics. The effects of equation of state (EOS), chamber pressure are evaluated in a point of the mixing efficiency and pressure fluctuations. The dominant frequency is same as the hairpin vortex shedding frequency generated by film wave at the LOx post.

선회수와 리세스 길이가 초임계상태 케로신/액체산소 이중 와류 동축형 분사기의 화염구조에 미치는 영향 해석 (Effects of Swirl number and Recess length on Flame Structure of Supercritical Kerosene/LOx Double Swirl Coaxial Injector)

  • 박상운;김태훈;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.33-35
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    • 2012
  • This study has been mainly motivated to numerically model the supercritical mixing and combustion processes encountered in the liquid propellant rocket engines. In the present approach, turbulence is represented by the extended k-e model. To account for the real fluid effects, the propellant mixture properties are calculated by using generalized cubic equation of state. In order to realistically represent the turbulence-chemistry interaction in the turbulent nonpremixed flames, the flamelet approach based on the real fluid flamelet library has been adopted. Based on numerical results, the detailed discussions are made for the effects of swirl number on flame structure of supercritical kerosene/LOx double swirl coaxial injector.

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F-O-O-F 충돌형 injector의 분무특성 및 혼합성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Characteristics of Spray Pattern and the Mixing Performance of Unlike-impinging Split Triplet Injector(F-O-O-F))

  • 이광진;문덕용;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • $H_2$O/Kerosene을 사용하여 Unlike 충돌형 인젝터(FOOF형)에서 산화제와 연료의 운동량비 변화에 따른 혼합효율을 측정하였다. 모의 추진제의 운동량비 1.5(총혼합비 1.89)에서 혼합성능은 최대 값을 나타내었으며 모의 추진제의 실험결과는 실제 추진제인 LOX/Kerosene에 적용하여 혼합특성속도 효율을 예측하였다 연구 결과 혼합특성속도 효율은 운동량비 2.0에서 최대 값을 나타내었다. 이러한 예측은 실제 연소실험을 통하여 얻어진 연소효율과 약간의 차이는 있으나 초기설계자료로서 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.

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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.

Effect of Dynamic SGS Model in a Kerosene-LOx Swirl Injector under Supercritical Condition

  • Heo, Jun-Young;Hong, Ji-Seok;Sung, Hong-Gye
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권2호
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    • pp.254-263
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    • 2015
  • In this study, numerical simulations are carried out to investigate the dynamic SGS model effects in a Kerosene-LOx coaxial swirl injector under high pressure conditions. The turbulent model is based on large-eddy simulation (LES) with real-fluid transport and thermodynamics. To assess the effect of the dynamic subgrid-scale (SGS) model, the dynamic SGS model is compared with that of the algebraic SGS model. In a swirl injector under supercritical pressure, the characteristics of temporal pressure fluctuation and power spectral density (PSD) present comparable discrepancies dependant on the SGS models, which affect the mixing characteristics. Mixing efficiency and the probability density (PDF) function are conducted for a statistical description of the turbulent flow fields according to the SGS models. The back-scattering of turbulent kinetic energy is estimated in terms of the film thickness of the swirl injector.