• 제목/요약/키워드: Rocket combustion

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특성길이 변화에 따른 200 N급 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진의 성능 비교 분석 (A Comparative Analysis for the Performance of 200 N-class Gaseous Methane-Liquid Oxygen Small Rocket Engine According to the Characteristic Length Variation)

  • 강윤형;안현종;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.85-92
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    • 2020
  • 200 N급 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진의 연소실 특성길이 1.37 m, 1.71 m, 2.06 m에 대한 연소성능 분석을 위해 지상연소시험을 수행하였다. 로켓엔진의 주요 성능 변수로 정상상태에서의 추력, 비추력, 특성속도 등을 획득하였으며, 연소시험을 통해 확인한 성능특성을 CEA 해석으로부터 구한 이론성능과 비교 및 분석하였다. 연소성능에 대한 특성길이의 영향을 관찰한 결과, 최적의 특성길이는 1.71 m와 2.06 m사이에 존재하는 것이 확인되었다.

PE-GOX 하이브리드 모터의 연소특성 및 성능 예측 기법 : Part II, 성능 예측 기법 (Performance Prediction Methods and Combustion Characteristics of PE-GOX Hybrid Rocket Motor : Part II, Performance Prediction Method)

  • 윤창진;송나영;유우준;문희장;김진곤;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.271-274
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    • 2006
  • Polyethylene-GOX 추진제를 이용한 소형 하이브리드 로켓 모터의 성능 예측 모델에 대한 연구를 수행하였다. 제안된 모델에서 연소실 전체에 걸친 상태량을 단일 변수로 가정하여 내탄도 모델 식을 풀어 연소실 내 압력을 예측할 수 있었으며, 실험을 통해 측정된 값과 비교하여 모델의 정확도를 고찰하였다.

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Multi-port 하이브리드 로켓의 포트 병합특성에 관한 연구 (A Study on Merge Characteristics with Multi-port Hybrid Rocket)

  • 김기훈;김수종;이정표;조정태;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2008
  • 본 연구에서는 multi-port를 가진 하이브리드 연료의 포트간 병합특성에 관하여 수행하였다. 연료는 4 또는 5 port를 갖는 PE(Poly Ethylene), 산화제는 GOX를 사용하였다. port수에 따른 병합 특성에 대해서 연구하였다. Multi-port는 연소 중에 포트간 병합이 되어 연소 면적의 변함에 따라 로켓의 성능에 영향을 미친다.

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Modeling of 2D Axisymmetric Reacting Flow in Solid Rocket Motor with Preconditioning

  • Lee, S.N.;Baek, S.W.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.260-265
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    • 2008
  • A numerical scheme for solid propellant rocket has been studied using preconditioning method to research unsteady combustion processes for the double-base propellant with a converging-diverging nozzle. The Navier-Stokes equation is solved by dualtime stepping method with finite volume method. The turbulence model uses a shear stress transport modeling. The species equation follows up the method of Xinping WI, Mridul Kumar and Kenneth K. Kuo. A preconditioned algorithm is applied to solve incompressible regime inside the combustor and compressible flow at nozzle. Mass flux was evaluated using modified advective upwind splitting method. The simulated result the comparison a fully coupled implicit method and a semi implicit method in terms of accuracy and efficiency. This report shows the result of solid rocket propellant combustion.

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소형 로켓 엔진 연소의 성능 예측 및 실험결과 평가 (Performance Prediction of Smal I Rocket Engine Combustion And Estimation of Experimental Results)

  • 박정;김용욱;김영한;정용갑;조남경;오승협
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.209-217
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    • 1999
  • A model for depicting the rocket engine combustion process is presented and basic experiments near a design point are provided with a FOOF type of unlike impinging injector for RP-I fuel and liquid-oxygen. The model is based on the assumption that the vaporization is the rate-controlling combustion process. The effects of initial drop size and initial drop velocity are systematically shown and discussed. It is seen that in the midst of considered parameters the change of initial drop size is more sensitive to the performance. The proposed model describes qualitative trends of combustion process well despite of its simplicity.

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액체 로켓엔진에서 연소 안정화기구의 적용에 관한 연구 (Application of Combustion Stabilization Devices to Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;문윤완;류철성;김영목
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.259-262
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    • 2002
  • Application of combustion stabilization devices such as baffle and acoustic cavity to liquid propellant rocket engine is investigated to suppress high-frequency combustion instability, i.e., acoustic instability. First, these damping devices are designed based on linear damping theory. As a principal design parameter, damping factor is considered and calculated numerically in the chambers with various specifications of these devices. Next, the unbaffled chambers with/without acoustic cavities are tested experimentally for several operating conditions. The unbaffled chamber shows the specific stability characteristics depending on the operating condition and has small dynamic stability margin. The most hazardous frequency is clearly identified through Fast Fourier Transform. As a result, the acoustic cavity with the present design has little stabilization effect in this specific chamber. Finally, stability rating tests are conducted with the baffled chamber, where evident combustion stabilization is observed, which indicates sufficient damping effect. Thrust loss caused by baffle installation is about $2{\%}$.

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액체로켓 엔진의 분무연소 및 막냉각에 대한 수치해석 (Numerical Prediction of Spray Combustion and Film Cooling in a Liquid Rocket Engine)

  • 박태선;류철성
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.9-17
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    • 2002
  • 난류분무 연소해석을 위한 수치해석 코드가 개발되었다. 복잡한 형상을 다루기 위하여 일반좌표계에서 이산화되었고 낮은 마하수 유동에 대한 수렴성을 증가시키기 위하여 예조건화기법과 고유치 재규격화기법이 도입되었다. 코트의 정확성은 캐비티 유동과 평면노즐에서 검증되었다. 액체로켓 엔진의 막냉각효과가 분무연소해석에 의하여 분석되었다. 막냉각은 연소효율에 부정적인 영향을 보였다. 연소실 벽면에서 막냉각효과는 연료가 많은 지역형성에 증진됨을 보여주었다.

Optimal Design and Test of Fuel-Rich Gas Generator

  • Lee, Changjin;Kwon, Sun-Tak
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.560-564
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    • 2004
  • The optimal design and combustion analysis of the gas generator for Liquid Rocket Engine (LRE) were performed. A fuel-rich gas generator in open cycle turbopump system was designed for 10ton$_{f}$ in thrust with RP-1/Lox propellant. The optimal design was done for maximizing specific impulse of main combustion chamber with constraints of combustion temperature and power matching required by turbopump system. Design variables were selected as total mass flow rate to gas generator, O/F ratio in gas generator, turbine injection angle, partial admission ratio, and turbine rotational speed. Results of optimal design show the dimension of length, diameter, and contraction ratio of gas generator. Also, the combustion test was conducted to evaluate the performance of injector and combustion chamber. And the effect of the turbulence ring was investigated on the mixing enhancement in the chamber.r.

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Boron Powder 적용 연료과농 추진제 및 연소 후 생성물의 특성 연구 (Characteristics of Fuel-rich Solid Propellants with Boron Powder and the Combustion Products)

  • 김미리;김정은;길태옥
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.12-19
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    • 2022
  • 덕티드 로켓의 가스발생기에 사용되는 추진제는 연료과농 추진제로서, 일반적인 고체 로켓 추진제에 비하여 과량의 금속연료와 소량의 산화제를 포함한다. 본 논문에서는 연료과농 추진제를 제조하기 위하여 보론 분말과 MgAl(Magnesium-Aluminium Alloy)를 적용하였다. 이 금속연료를 적용한 추진제의 특성을 분석하였고, 이를 통하여 최적의 조성을 연구하였다. 추진제의 연소생성물 분석을 통하여 보론 비드가 아닌 미립의 보론 분말로도 가스발생기용 연료과농 추진제가 가능함을 확인하였다.

액체로켓 연소실 냉각에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the liquid rocket combustion chamber cooling)

  • 김병훈;박희호;정용갑;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • 매우 높은 연소가스로부터 연소실을 보호하기 위하여 액체로켓에서는 재생냉각방법을 폭넓게 이용하고 있다. 재생냉각을 통한 로켓엔진의 냉각을 매우 효과적인 방법이지만, 이를 개발하기 위해서는 정확한 해석과정, 제작기술 등이 필요하다. 한다. 실제 소형 로켓엔진에 재생냉각을 이용한 엔진 냉각의 가능성을 확인하기 위하여 설계, 제작된 로켓으로 연소실험을 진행하였다. 실험에 사용한 연소실은 coolant passage 3 mm, 벽 두께 1 mm, stainless 304로 제작하였다. 최대연소압과 연소시간은 각각 400 psi와 60 sec이고, coolant 유량은 2 kg/s에서 0.12 kg/s까지 감소시키면서 실험하였다. 연소시험후 육안으로 검사한 결과 연소실에서 특별한 이상은 발견되지 않았다.

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