• 제목/요약/키워드: Thrust chamber

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점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model)

  • 류철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델의 재료상수는 구리합금의 변형률 속도 시험 데이터로부터 구하여 사용하였으며 점소성 모델의 구현은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 영향보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

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Bodner-Partom 점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural Analysis of Liquid Rocket Thrust Chamber Regenerative Cooling Channel using Bodner-Partom Viscoplastic Model)

  • 류철성;백운봉;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 하중보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 구조적인 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

액체로켓 엔진용 고압 연소기의 연소시험 (Combustion Experiments of a High Pressure Liquid Propellant Thrust Chamber)

  • 서성현;한영민;문일윤;이광진;김종규;임병직;안규복;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.40-46
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    • 2006
  • 저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험이 이루어졌다 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 특성을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기 설계 대비 초과 내지는 동등 수준의 결과를 보였다.

액체로켓엔진 연소기 적용 니켈크롬도금의 열전도도 측정결과 (Results of Thermal Conductivity Measurement of NiCr Coatings for the Thrust Chamber of a LRE)

  • 임병직;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.805-806
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    • 2011
  • 고온, 고압조건에서 작동하는 연소기 내벽을 보호하기 위해서 적용되는 니켈크롬도금의 열전도도를 측정하였다. 측정된 결과와 현재 재생냉각 해석에서 사용되는 데이터를 비교하면 20~25% 정도의 여유를 가지고 있는 것으로 나타났다.

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연소기 적용 전해니켈/크롬도금 공정개발을 위한 시편시험 (Specimen Tests for a Process Development of the Electro-Nickel/Chrome Coating for a Thrust Chamber)

  • 임병직;유철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.113-116
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    • 2011
  • 고온, 고압의 조건에서 작동하는 연소기 내벽을 보호하기 위해 적용되는 니켈/크롬코팅에 대한 적용 가능성과 성능을 평가하기 위해 3가지 코팅 조건으로 9개의 평판형 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 이용하여 코팅 층 두께 측정, 열전도율을 측정하고 열충격시험을 수행하고 있다.

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액체로켓 추력실에서 발생하는 Heat Flux에 관한 실험적 연구 (An Experimental study for the heat flux in liquid rocket thrust chamber)

  • 안원근;박희호;황수권;김유
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.65-71
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    • 2003
  • 일반적으로 액체로켓 엔진의 추력실에서 연소중 어느 정도의 열 유속을 발생하는가를 아는 것은 추력실을 냉각하기 위한 가장 중요한 사항 중에 하나이다. 이에 본 연구에서는 Kerosen/LOx를 추진제로 사용하는 소형 액체로켓 엔진의 추력실에서 발생하는 heat flux를 측정하기 위하여 thin wall chamber를 제작하였다. wall thickness는 1mm로 하였으며 추력실 외벽에 총 9개의 열전쌍을 부착하여 연소시험을 수행함으로써 연소중 변화하는 추력실의 외벽온도를 측저하였다. System을 1차원 비정상상태로 가정하고 측정된 추력실의 외벽온도로부터 one-dimensional the transient energy equation을 이용하여 추력실에서 발생하는 열유속 및 열전달계수를 예측하였다. 혼합비 2,0의 조건에서 실험변수로서 연소압에 변화를 주었으며 실험결과 열전달계수가 연소압에 0.88승에 비례하는 관계식을 얻어낼 수 있었다.

발사체 연소기 제작에서 스피닝 공정 개발 동향 (Developing Trends of Spinning Process for Manufacturing Thrust Chamber of Launch Vehicle)

  • 이금오;유철성;최환석;허성찬;곽준영;최윤호
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.64-71
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    • 2015
  • 스피닝 공정은 축대칭의 얇은 두께를 가지고 있는 속이 빈 실린더형 단면을 가지고 있는 부품에 일반적으로 사용된다. 전통적인 스피닝 제작 기술은 컨벤셔널 스피닝과 파워 스피닝(전단 스피닝과 유동성형)으로 구분된다. 액체추진로켓의 연소기의 재생냉각 챔버와 확대노즐부에서 적용된 스피닝에 대한 문헌조사를 수행하였다. 연소실과 노즐의 제작에 사용되는 스피닝은 대부분 맨드럴을 사용하였다. 최근에는 전통적인 냉간 스피닝에 비해 열간 스피닝도 많이 사용되고 있었다.

파라핀 연료를 사용하는 소형 하이브리드 로켓의 연소 특성 (Combustion Characteristics of a Small Hybrid Rocket Using Paraffin-Wax as Fuel)

  • 김권호;박현춘;백승욱
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.261-264
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    • 2008
  • 고체 연료로 파라핀을 사용하고 산소를 산화제로 사용하는 하이브리드 로켓의 연소 특성에 대해 실험 연구를 진행하였다. 특히 연소실 내부의 압력과 연료 그레인의 형태에 따른 영향을 살펴보았다. 연소 시 산화제의 유입량을 변화시키며 연소실 내부의 압력을 측정하였다. 관찰된 압력변화 범위 내에서 연소실 내부의 압력이 증가할 때 후퇴율도 증가함을 보여주었다. 또한 연료 그레인 형태의 변화에 따라 후퇴율이나 추력 등은 어느 정도 경향성을 보인다. 산화제 유입 부분에 공간을 마련하면 추력이 증가하나 노즐 가까운 곳에 형성한 공간은 추력 상승에 큰 도움이 되지 않는다.

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액체로켓 엔진 연소기 내피 스피닝 제작 공정 개발 (Development of Spinning Process for Manufacturing Liquid Rocket Engine Thrust Chamber)

  • 이금오;유철성;허성찬;최환석;최윤호
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.88-95
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    • 2014
  • 액체로켓 엔진 재생냉각챔버의 무게 감량을 위하여 내피에 스피닝 공정을 적용하였다. 스피닝 도중 실린더부와 노즐목부의 블랭크에 파손이 발생하였다. 이 문제를 극복하기 위해 맨드럴 및 블랭크 형상을 수정하였으며 이러한 수정을 통해 스피닝을 사용하여 내피를 제작할 수 있었다. 제작된 노즐목부 스피닝 시제품은 균열이나 네킹없이 성공적으로 벌징이 되어 연소기 제작에 적용할 수 있는 충분한 성형성을 확보한 것을 확인하였다.

70 N급 하이드라진 추력기의 추력실 최적설계와 시험평가 (Part I: 추력실 직경변화에 따른 펄스모드 성능특성) (Test & Evaluation for the Configuration Optimization of Thrust Chamber in 70 N-class N2H4 Thruster (Part I: Pulse-mode Performance According to the Chamber Diameter Variation))

  • 김종현;정훈;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.42-49
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    • 2014
  • 설계성능이 검증된 70 N급 하이드라진 추력기에 대한 성능평가 시험이 수행되었다. 각각의 개발모델 추력기는 추력실 직경 변화에 따라 펄스모드로 연소시험이 수행되었으며, 비추력, 임펄스 비트 및 특성속도 등의 성능변수로 평가되었다. 추력실 직경의 증가와 감소에 따라 비추력과 특성속도가 감소하였으며, 성능평가 결과 표준모델의 성능특성이 가장 우수한 것으로 확인되었다.