• 제목/요약/키워드: oxidizer

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7톤급 연소기 헤드부 구조설계 (Structural Design of Injector Head Part of 7ton class Thrust Chamber)

  • 유철성;이금오;허성찬;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.249-252
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    • 2012
  • 7톤급 연소기 헤드부에 대한 구조설계를 수행하였다. 액체로켓엔진 연소기 헤드부는 추진제로 사용되는 산화제와 연료에 의하여 고압의 하중뿐만 아니라 추력 하중을 받기 때문에 구조적인 안정성은 매우 중요한 요소이다. 7톤급 연소기 헤드부 구조설계를 위하여 먼저 구조설계 요구조건을 설정하고, 이를 바탕으로 기본형상을 설계하였다. 구조설계에 사용된 재료는 국내에서 개발된 고강도 스테인리스강을 적용하였다. 설계된 기본형상에서 구조적으로 가장 효과적인 형상을 도출하기 위하여 총 12종류의 해석모델에 대하여 구조해석을 수행하고, 그 결과들로부터 구조적으로 가장 안정한 형상을 선정하였다.

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불완전연소 가스발생기 연소특성 연구 (Combustion Characteristics of Fuel-rich Gas Generator)

  • 최호진;현형수;변종렬;박의용;윤현걸;임진식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.375-378
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    • 2011
  • 덕티드로켓 추진기관에 사용되는 불완전연소 가스발생기를 설계/제작하고 연소시험을 수행하여 그 연소특성을 분석하였다. 추진시스템 설계요구조건을 바탕으로 가스발생기를 설계하고 산화제 함유량을 줄이고 금속연료 함량을 증가시킨 불완전연소용 고체연료 조성을 개발하여 가스발생기를 제작하였고, 이를 이용한 연소시험을 통해 다상 유동의 불완전연소 가스가 존재하는 가스발생기의 성능예측을 위해서는 별도의 해석기법이 요구됨을 확인하였다.

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단계식 연소 사이클 액체로켓엔진의 시스템 해석 (System Analysis of the Liquid Rocket Engine with Staged Combustion Cycle)

  • 이상복;임태규;유승영;오석환;노태성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.46-51
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    • 2012
  • 본 연구에서는 액체로켓엔진 단계식 연소 사이클의 기본 설계 사양을 도출하기 위한 시스템 해석을 수행하였다. 액체산소를 산화제로 하고 액체수소와 RP-1을 각각 연료로 사용하는 엔진에 대해 사이클 해석을 적용하였다. 엔진의 성능지표인 비추력을 기준으로 하여 실제 개발되어있는 엔진과 1% 이내의 차이를 보였다. 사이클 해석을 위해 개발된 프로그램은 압력과 유량 균형, 터보펌프-터빈의 에너지 균형 조건을 만족하며 주어진 추력에 대한 연료 소모와 비추력 및 각 부품의 기본적인 사양을 도출할 수 있다. 추가적인 제한조건들의 조사가 이루어지면 통합 최적화 프로그램으로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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Al 분말과 Water 혼합물의 연소특성 연구 (Combustion Characteristics of Al powder with Water Suspension)

  • 기완도;김광연;;조용호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.157-162
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    • 2012
  • 미크론 크기의 알루미늄 분말과 물 혼합물의 기초 연소 특성 연구를 진행하였다. 대기압 환경에서 연소속도에 영향을 미치는 당량비와 혼합물 밀도를 변화시켜 알루미늄-물 혼합물의 연소 특성 연구를 진행하였다. 이를 바탕으로 고압 환경하에서의 알루미늄 분말과 물 혼합물에 대한 연소 특성을 연구하기 위한 장치를 설계하였다. 고압 환경에서 2~50기압 범위에서는 압력에 따른 연소속도의 영향은 나노 분말의 연소 특성과 동일하였으나, 50~70기압 범위에서는 급격한 연소속도 증가 현상이 관찰되었다. 당량비에 따른 실험에서는 산화제 과잉(eq=1.5) 조건에서는 50기압 이상에서는 연소가 진행되지 않았다.

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LES기법을 이용한 벽면 분출이 있는 채널 내부의 난류 유동 및 스칼라장 특성 해석 (Analysis on Turbulent Scalar Field in a Channel with Wall Injection using LES Technique)

  • 나양
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.54-63
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    • 2009
  • 이상화된 하이브리드 로켓모터 내부의 난류 유동 및 온도장의 발달과정을 대와류모사 기법을 사용하여 살펴보았다. 화학반응 및 밀도의 변화를 고려하지는 않았으나, 물리적으로 타당한 난류 입구조건과 22,500의 높은 Reynolds수 및 regression에 의한 벽면분출을 고려하여, 벽면근처에서 일어나는 난류유동의 시간 특성을 파악하였다. 하이브리드 모터 내부에서 발생한 혼합전단층의 불안정성에 기인한 특정 시간스케일(St~0.5)이 수동스칼라장에서 검출되지 않았다는 사실은 난류 온도장 해석에 난류 Prandtl 수를 상수로 가정하는 기존의 접근방식이 상당한 오차를 발생시킬 수 있다는 것을 의미한다.

고에너지 열가소성 추진제 제조 및 특성연구(I) (Study on the Formulation of an Energetic Thermoplastic Propellant(I))

  • 정재윤;송종권;김윤곤;이병길
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.71-78
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    • 2019
  • 본 연구에서는 열가소성 추진제의 성능을 보완하기 위해 GAP(Glycidyl Azide Polymer)이 45% 함유된 고에너지 열가소성 바인더와 고에너지가소제(DEGDN), 니트라민계 산화제(RDX)를 사용하였고 기존 열가소성 추진제보다 약 7% 더 높은 성능을 가진 열가소성 추진제 제조 내용과 이의 특성에 대해 기술하였다. 개발된 고에너지 열가소성(ETPE) 추진제는 기존 열가소성 추진제와 유사한 기계적 물성을 나타내었으며 연소속도는 더 느리고 압력지수는 더 높게 나타났다.

기수지역 선박평형수의 염소 생성 효율에 미치는 전기화학 처리의 영향 (Effect of Electrochemical Treatment on the Chlorine Generation Efficiency of Ballast Water in the Brackish Zone)

  • 최용선;이유기
    • 한국재료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.16-22
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    • 2019
  • Indirect oxidation using chlorine species oxidizing agents is often effective in wastewater treatment using an electrochemical oxidation process. When chlorine ions are contained in the wastewater, oxidizing agents of various chlorine species are produced during electrolysis. In a ballast water management system, it is also used to treat ballast water by electrolyzing seawater to produce a chlorine species oxidizer. However, ballast water in the brackish zone and some wastewater has a low chlorine ion concentration. Therefore, it is necessary to study the chlorine generation current efficiency at various chlorine concentration conditions. In this study, the chlorine generating current efficiency of a boron-doped diamond(BDD) electrode and insoluble electrodes are compared with various chloride ion concentrations. The results of this study show that the current efficiency of the BDD electrode is better than that of the insoluble electrodes. The chlorine generation current efficiency is better in the order of BDD, MMO(mixed metal oxide), $Ti/RuO_2$, and $Ti/IrO_2$ electrodes. In particular, when the concentration of sodium chloride is 10 g/L or less, the current efficiency of the BDD electrode is excellent.

반류수 처리를 위한 생물막 아질산화공정에서 유기물과 고형물 농도에 따른 온도 영향 평가 (The Evaluation of Temperature Effects on Biofilm Nitritation System with Various Organic and Solid Concentrations for High Strength Reject Water Treatment)

  • 이한샘;이상일;윤주환
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.769-775
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    • 2011
  • An experimental study of biofilm nitritation system for high-strength ammonium wastewater has been carried out to examine the temperature effect on different organic and solid concentration. Operating temperature varied from $35^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$. The influent N concentration of identical three reactors was adjusted to about $300mg\;NH_4-N/L$. A control unit fed with a synthetic wastewater, while the others were fed with reject water which is consisted of the supernatant of both digester and thickener. The results indicated that nitrite accumulation was stable in temperature range of $35^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$. However, nitritation was significantly reduced at below $20^{\circ}C$. Free ammonia (FA) and free nitrous acid (FNA) were major inhibitors to the nitrite oxidizer for nitrite accumulation in lower temperature. From the estimation of temperature coefficient (${\Theta}$) of biofilm and suspended nitritation system, biofilm nitritation system could absorb the negative temperature effect compared with suspended nitritation system.

흑연 노즐목 내열재의 열화학적 침식 특성 분석 (Analysis on Thermochemical Erosion Properties for Thermal Insulation Materials of Graphite Nozzle Throat)

  • 김영인;이수용
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.90-95
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    • 2018
  • 로켓 (rocket)이란 배출가스를 빠르게 분사하여 그 반작용의 힘으로 추진력을 발생시키는 추진 장치이다. 그리고 고체추진 로켓 (solid rocket motor)의 구조에서 노즐(nozzle)은 추력을 발생시키는 중요한 구성품으로 고온/고압 환경으로 인하여 연소되며 액체로켓 (liquid rocket propulsion systems)과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 연소가스에 의해 침식 (erosion)이 발생한다. 본 논문은 oxy-acetylene torch tester를 개발 및 이용하여 흑연 (graphite) 재질의 노즐목 (nozzle throat) 내열재에 대하여 열화학적 침식 특성을 실험 및 이론적 모델로 규명하고 이를 통하여 침식에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 연구하였다.

열/수분노화로 인한 Ti 금속 기반의 파이로 물질의 점화 성능 변화와 노화 모델 제시 (Investigation of Thermal/hygrothermal Aging Effects on the Ignition Characteristics of Ti Metal-based Pyrotechnics and Construction of the Aging Models)

  • 오주영;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.26-41
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    • 2021
  • Titanium hydride potassium perchlorate (THPP)는 일반적으로 널리 사용되는 착화제로 추진 시스템에서 중요한 역할을 수행해오고 있지만, '노화'라는 현상으로 인하여 THPP의 요구 성능 변화, 심지어는 system failure가 초래될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 상대습도 조건에서 노화된 THPP의 열역학적 특성 및 성능, 점화 특성 변화를 상세한 열분석과 점화 실험을 통해 밝혔다. 그리고 형태학적 분석과 조성 변화를 통해 노화에 따른 THPP의 물리·화학적인 변화 또한 확인하였다. 결론적으로, 열노화는 산화제 분해로 인하여 활성화 에너지 감소/반응성 증가로 이어지고 수분노화는 연료 산화로 인하여 활성화 에너지 증가/반응성 감소와 같은 경로를 따름을 최종적으로 확인해볼 수 있었다.