• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.238-241
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• 2003

터보펌프식 기체 공급계의 액체산소 탱크는 저압이 유지됨에 따라 탱크 내에서 추진제의 기화가 활발히 이루어지게 되며, 이러한 경향은 가압 기체의 온도가 높아짐에 따라 커지게 된다. 가압헬륨의 충진량을 결정하기 위해서는 이에 대한 정밀한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 탱크내의 유동현상을 이상유동(two phase flow) 형태로 모델링 하여 탱크 내에서의 액체산소의 증발현상에 대하여 고찰하고 가압기체 온도 및 표면 열전달 계수에 따른 필요 헬륨 가스량을 예측한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.693-702
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• 2009

액체로켓엔진의 구성품 중 하나인 산화제 라인 시스템의 3차원 모델과 유동해석을 수행하였다. 전체 시스템의 유동해석에 앞서 각 구성품들의 개별적인 유동해석과 단순화된 모델을 통해 최적의 위치를 결정하였다. 그 결과 가스발생기 라인의 입구는 압력보상이 필요하며 오리피스의 위치에 따라 출구 유동의 형태가 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로 해석된 라인 시스템은 주어진 요구조건을 만족하는 것으로 나타났으며 이는 실제 제품 제작과 시험을 통해 확인할 예정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.42-46
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• 2009

고압 조건에서 작동하는 고성능 액체 로켓 엔진에 대한 이해를 위해 초임계 조건의 스월 인젝터에서 액체 산소의 동적 특성이 수치적으로 연구되었다. 난류 수치 모델은 large eddy simulation을 기반으로 하였으며 보존 방정식과 SRK 상태 방정식, Chung의 기법을 포함하고 있다. 또한 수렴 속도의 증가를 위해 예조건화 기법이 적용되었다. 수치 해석 결과는 이상 기체 상태 방정식을 적용한 결과와 비교 되었으며 인젝터 내부와 연소실에서 액상이 존재하는 영역에서의 상태량과 동적 특성의 차이가 관찰되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.309-312
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• 2009

성공적인 발사나 시험 운용을 위해서는 여러 가지 위험 요소들을 사전에 제거하여야 한다. 오염된 추진제 사용은 발사 혹은 시험을 실패하게 하는 원인들 중 하나이다. 특히 액체산소를 산화제로 사용하는 발사체 및 공급시스템의 경우 기계적 불순물, 유지분, 수분 등의 오염원들로 청정상태를 유지하지 못할 경우 예기치 못한 화재나 폭발의 위험도가 높아지게 된다. 본 논문에서는 이러한 오염원들을 제거하고 시스템을 청결하고 안전한 상태로 유지하기 위한 방법을 제시하고 그 적용결과 및 교훈을 정리해 보았다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.807-815
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• 2017

For liquid rocket engine(LRE)-based space launch vehicles, longitudinal instability, often referred to as the pogo phenomenon in the literature is predicted. In the building block of system-level task, accurate dynamic modeling of a fluid-filled tank is an essential. This paper attempts to apply the virtual mass method that accounts for the interaction of the vehicle structure and the enclosed liquid oxygen to LOX-filled tanks. The virtual mass method is applied in a modal analysis considering the hydroelastic effect of the launch vehicle tank. This method involves an analysis of the fluid in the tank in the form of mass matrix. To verify the accuracy of this method, the experimental modal data of a small hemispherical tank is used. Finally, the virtual mass method is applied to a 1/8-scale space shuttle external tank. In addition, the LOX tank bottom pressure in the external tank model is estimated. The LOX tank bottom pressure is the factor required for the coupling of the LOX tank with the propulsion system. The small hemispherical tank analysis provides relatively accurate results, and the 1/8-scale space shuttle external tank provides reasonable results. The LOX tank bottom pressure is also similar to that in the numerical results of a previous analysis.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.795-796
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• 2011

발사 운용 시 발사대의 지상 지원 설비는 정해진 알고리즘에 따라 발사체와의 통신을 통해 발사운용이 수행된다. 이는 발사체의 각 시스템 상태에 따라 지상 지원설비의 각 시스템은 독립적으로 또는 복합적으로 운용되며, 본 논문에서는 나로호 발사대 액체산소 충전시스템의 발사체 및 다른 지상지원 시스템과의 유기적인 추진제 공급 알고리즘에 대해 고찰한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.793-794
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• 2011

발사 전 발사체에 공급되는 추진제는 엔진의 정상작동을 위해 설정된 추진제 온도범위 내로 공급되어야 하며, 이는 발사체 공급계 시스템 내에서의 온도변화도 고려되어 발사 전 지상공급시스템 운용 절차에 반영된다. 본 논문에서는 나로호 발사대 액체산소 충전시스템의 액체산소 충전 온도 제어를 위한 시스템 운용절차와 액체산소 냉각방법에 대해 고찰한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.510-521
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• 2001

A nonlinear acoustic instability of subcritical liquid-oxygen droplet flames burning in gaseous hydrogen environment are investigated numerically. Emphases are focused on the effects of finite-rate kinetics by employing a detailed hydrogen-oxygen chemistry and of the phase change of liquid oxygen. Results show that if nonlinear harmonic pressure oscillations are imposed, larger flame responses occur during the period that the pressure passes its temporal minimum, at which point flames are closer to extinction condition. Consequently, the flame response function, normalized during one cycle of pressure oscillation, increases nonlinearly with the amplitude of pressure perturbation. This nonlinear response behavior can be explained as a possible mechanism to produce the threshold phenomena for acoustic instability, often observed during rocket-engine tests.

• Tribology and Lubricants
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• 제26권6호
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• pp.322-328
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• 2010

An inter-propellant seal (IPS) for 75 ton class thrust turbopump was tested. Leakage characteristics were presented with a given range of pressure difference under cryogenic as well as room temperature conditions. For cryogenic tests, liquid nitrogen was used as analogic fluid of liquid oxygen (LOX) while water was used instead of kerosene for room temperature condition. Test results showed that IPS had satisfactory leakage performance. Additionally endurance test was conducted to prove the life time of manufactured IPS and the tested IPS had successfully survived during required life time, 2100 seconds.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.276-281
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• 2001

The KSR-III Main Propulsion System configuration of the liquid oxygen (LOX) feed line is analyzed. This feed line includes a tighter radius and cavitation venturi for flow mass flow-rate passive control. There were concerns that these configurations might generate a great flow distortion at the engine interface. Also both the pressure drop at the feed line and any presence of separation area are a great concern according to the propellant flow. To resolve these issues, a computational fluid dynamic analysis was conducted to determine the flow field in the LOX feed lines.