• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.117-124
• /
• 2006

Experiments on film cooling were performed with a small scale rocket engine homing liquid oxygen (LOx) and Jet A-1(jet engine fuel). Film coolants(Jet A-1 and water) were injected through the film cooling injector. Film cooled length and the outside wall temperature of the combustor were determined for chamber pressure, and the different geometries(injection angle) with the flow rates of film coolant. The loss of characteristic velocity due to film cooling was determined for the case of film cooling with water and Jet A-1. As the coolant flow increases, the outside wall temperatures decrease but the decrease in the outside wall temperatures reduced over the 8 percent film coolant flow rate. The efficiency of characteristic velocity was decreased with the Increase of the film coolant flow rate.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.370-373
• /
• 2007

산화제 탱크와 연소실이 결합된 기존의 구조에서 산화제 탱크가 연소실에서 분리 가능한 구조의 하이브리드 모터를 개발하였다. 초기 개발된 모터는 설계 추력의 30% 정도에 불과한 성능을 보였으며, 이는 산화제 유량이 원활히 공급되지 못했기 때문인 것으로 판단되었다. 이러한 판단 하에, 경험적으로 인젝터 오리피스 면적을 증가시켜가며, 산화제 유량이 설계 유량에 근접하도록 개선하였다. 개선된 모터는 설계치의 약 60% 정도인 18kgf까지 성능이 향상되었으며, 이로부터 개발된 모터가 사운딩 로켓 모터의 임무 수행에 적절한 추력 대 중량비의 범위 내에 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.103-115
• /
• 2013

액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.603-615
• /
• 2012

액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.82-87
• /
• 2014

이중펄스 로켓모타는 두 개의 펄스모타 사이에 격벽 또는 격막을 통하여 1단 펄스모타 연소 후 2단 펄스모타가 연소하는 방식으로 일회성 추력 방식이 아닌 효율적으로 이중추력을 조절한다. 이러한 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막 펄스분리장치를 갖는 소형 이중펄스모타에 설계하였고 지상연소시험을 통하여 특성을 분석하였다. 결과적으로 얻어진 데이터 값들은 향후 F-type 이중펄스모타의 설계에 적용가능할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.383-389
• /
• 2014

하이브리드 로켓 연소실 내부 유동장에 대한 수치계산 결과에 POD기법을 적용하였다. 특히, 다이어프램 설치에 따른 유동모드 변화를 분석하여, 연소특성에 미치는 영향을 해석하였다. 또한, 다이어프램이 있는 연소실에서 표면 분출유동의 유무에 따른 POD를 적용하여 분출유동이 연소실 내부 유동특성에 미치는 영향을 판단하였다. 10개의 모드를 사용하여 기본형상에 대한 POD 결과를 살펴보면 주 유동을 나타내는 모드 1과 벽면 근처의 작은 크기 유동인 2-9 모드 사이의 구분이 분명하게 나타났다. 다이어프램을 설치한 형상의 POD 결과, 모드 2부터 5의 에너지가 증가하였는데 이것은 다이어프램 주변 순환영역에서 생성되는 유동 때문인 것으로 보인다. 한편, 다이어프램 주위 영역의 유동특성을 보여주는 모드 2-5와 후류 벽면의 유동특성을 보여주는 모드 6-9의 에너지 분포가 분출유동 유무에 관계없이 비슷한 특성을 나타냈다. 따라서 연소율이 다이어프램 근처에만 국부적으로 증가하는 이유는 다이어프램 후류에 형성되는 비교적 큰 크기의 유동모드 2-5의 에너지가 증가되었기 때문인 것으로 분석된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제4권3호
• /
• pp.281-296
• /
• 2017

The axial-injection end-burning hybrid rocket proposed twenty years ago by the authors recently recaptured the attention of researchers for its virtues such as no ${\zeta}$ (oxidizer to fuel mass ratio) shift during firing and good throttling characteristics. This paper is the first report verifying these virtues using a laboratory scale motor. There are several requirements for realizing this type of hybrid rocket: 1) high fuel filling rate for obtaining an optimal ${\zeta}$; 2) small port intervals for increasing port merging rate; 3) ports arrayed across the entire fuel section. Because these requirements could not be satisfied by common manufacturing methods, no previous researchers have conducted experiments with this kind of hybrid rocket. Recent advances in high accuracy 3D printing now allow for fuel to be produced that meets these three requirements. The fuel grains used in this study were produced by a high precision light polymerized 3D printer. Each grain consisted of an array of 0.3 mm diameter ports for a fuel filling rate of 98% .The authors conducted several firing tests with various oxidizer mass flow rates and chamber pressures, and analysed the results, including ${\zeta}$ history, using a new reconstruction technique. The results show that ${\zeta}$ remains almost constant throughout tests of varying oxidizer mass flow rates, and that regression rate in the axial direction is a nearly linear function of chamber pressure with a pressure exponent of 0.996.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.396-405
• /
• 2009

The experimental research was conducted to setup a performance prediction logic for the regenerative cooling system on a small scale liquid rocket engine using kerosene and LOX. Total heat flux of the combustion gas side was determined for the flow rate of the coolant, combustion pressure using the calorimeter thrust chamber. Based on the experimental investigation, a performance prediction scheme for the regenerative cooling system is setup in our own way. A performance prediction logic for the regenerative cooling system has been developed by the correction scheme of the combustion gas side. The key parameters determining the temperature limitation of the coolant are the mass flow rate of the coolant and the length of the combustion chamber and the nozzle. And the parameters to control the limitation of the usable wall temperature are the number of channels and wall thickness.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.233-237
• /
• 2007

최근의 실험 결과에 의하면 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 점들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(blowing effect)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 LES를 이용하여 분출이 있을 때 channel 유동을 해석함으로써 연료 표면으로 전달되는 열전달 특성을 해석하였다. 비록 원형 그레인이 아니며 화학반응을 무시하고 열전달을 계사하였으나 근본적으로 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 작은 크기의 난류 eddy의 존재 때문인 것으로 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.53-63
• /
• 2024

액체 로켓 엔진의 작동 신뢰성 확보를 위하여 높은 효율과 점화 성능을 가진 점화기가 필수적이다. 본 연구에서는 450 N급 메탄-산소 액체 로켓 엔진에 사용할 수 있는 스파크 토치 방식의 점화기를 개발하였으며, 이를 위해 수치해석, 제작 및 검증을 수행하였다. 구체적으로, 점화 성능 확보를 위해 점화기 출구에서의 엔탈피를 최대화하도록 질량 유량, 노즐 면적비, 연료-산화제 혼합비 및 세장비를 설계변수로 설정하고 파라메트릭 해석을 수행하였으며, 3차원 반응 유동 수치해석을 통해 출구 열량을 산출하였다. 나아가, 도출된 설계를 바탕으로 점화기를 제작하여 연소 실험을 수행하였으며, 안전을 고려하여 설정한 최대 압력 이내에서 수치해석 결과에 부합하는 점화 성능 확보가 가능한 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 설계 및 제작한 점화기는 차후 소형 우주발사체 상단 엔진 등 실제 추진 시스템 구성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.