• 제목/요약/키워드: propellant injection

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Gas-lift를 이용한 극저온 추진제의 재순환 성능에 대한 실험 (Experimental Study on Cryogenic Propellant Circulation using Gas-lift)

  • 권오성;이중엽;정용갑
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.551-554
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    • 2006
  • Inhibition of propellant temperature rising in liquid propulsion rocket using cryogenic fluid as a propellant is very important. Especially propellant temperature rising during stand-by after filling and pre-pressurization can bring into cavitation in turbo-pump. One of the method preventing propellant temperature rising in cryogenic feeding system is recirculating propellant through the loop composed of propellant tank, feed pipe, and recirculation pipe. The circulation of propellant is promoted through gas-lift effect by gas injection to lower position of recirculation pipe. In this experiment liquid oxygen and gas helium is used as propellant and injection gas. Under atmospheric and pressurized tank ullage condition, helium injection flow-rate is varied to observe the variation of recirculating flow-rate and propellant temperature in the feed pipe. There is appropriate helium injection flow-rate for gas-lift recirculation system.

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기체주입을 이용한 와류형 분사기들에서의 가변추력 연구 (A Study on the Thrust Throttling Using Gas Injection in Swirl Injectors)

  • 이원구;윤영빈;안규복
    • 한국분무공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.159-168
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    • 2018
  • Thrust throttling in a liquid rocket engine can be implemented via several ways such as high pressure drop injector, dual manifold, multiple chamber, pintle injector, and gas injection. Thrust throttling using gas injection controls thrust by usually injecting inert gas into propellant through an aerator to reduce the propellant's bulk density. In this study, the outside-in aerator was used in the propellant line to create two phase flow. Closed-type, open-type, and screw-type bi-swirl coaxial injectors were utilized for investigating throttling characteristics such as pressure drop, mixture density, and discharge coefficient according to gas-liquid mass ratio.

몬테카를로방법을 이용한 천리안위성 궤도전이 소요추진제량 추정에 관한 연구 (COMS GTO Injection Propellant Estimation using Monte-Carlo Method)

  • 박응식;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.62-71
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    • 2015
  • 정지궤도위성은 궤도상에서 위치변화를 제어하기 위해 추력기를 사용하고 운용수명에 맞추어 적정한 양의 액체추진제를 탑재한다. 그러므로 정지궤도위성의 수명은 추진제 잔여량에 좌우되고 정확한 잔여추진제량 측정은 조기 수명종료로 야기되는 경제적 손실을 완화시킬 뿐만 아니라 후속위성의 대체나 위성망 운용계획 등에 매우 중요하다. 잔여추진제량을 측정하는 방법은 주로 PVT 방법, 열질량법, 회계식 방법이 사용된다. 본 논문에서는 회계식방법을 사용하기 위한 천리안위성 이원추진시스템의 모델링과 몬테카를로 방법을 이용하여 천리안위성의 궤도전이 소요 추진제량을 분석하였다.

기체공급계 재순환배관의 성능시험 및 계산 (Performance Test and Calculation of Recirculation Line in Propellant Feeding System)

  • 권오성;조남경;정용갑;한상엽;김영목
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.9-17
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    • 2007
  • 기체공급계 추진제공급시스템의 재순환배관에 대하여 성능시험을 수행하였다. 극저온 추진제로 액체 산소를 사용하고 재순환촉진용 분사가스로는 헬륨을 사용하여 탱크 얼리지가 대기압 상태인 경우와 4 bars로 가압된 경우에 대하여 시험하였다. 자연재순환의 발생여부와 헬륨분사량에 따른 액체산소의 재순환량 변화 및 배관 내부 온도분포를 파악하였고, 주어진 규격의 배관시스템에 대한 적정 헬륨분사량과 터보펌프 전단의 추진제 온도상승 정도를 살펴보았다. 시험데이터를 이용하여 재순환배관의 성능계산을 위한 프로그램을 작성하고 시험과 계산결과를 비교하였다.

고체 추진기관 선진국 기술 동향에 관한 연구 (A Study on the Advanced Technology of Solid Rocket Propulsion)

  • 김형원;박종승
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.221-224
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    • 2010
  • 최근에 인공위성을 궤도에 올리는데 막대한 비용이 들어가므로, 소형이면서 좀 더 신뢰도가 높은 인공위성이 요구되어 왔다. 추진제의 새로운 바인더(HTPB, GAP)와 산화재(CL20, ADN)의 발명은 로켓의 추력을 다양하게 하는데 많은 기여를 했다. 제조 공정을 획기적으로 변화시키는 낮은 온도에서 녹는 열가소성 추진제는 비용을 상당히 절감시켰다. 인공위성을 궤도에 정확하게 안착시키는데 어려움이 있었던 고체 연료 로켓은 액체추진제를 사용하는 PBS를 상단에 추가 설치함으로 정확도를 증진시켰다. 이 논문에서 또한 선진화된 노즐재료와 연소관에 대해서도 방향을 제시한다.

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저온 비등 팽창유체와 고점성 유체마개를 이용한 고출력 저전력형 마이크로 분사기 (High-impulse, Low-Power Microthruster using Liquid Propellant with High-Viscosity Fluid Plug)

  • 김상욱;강태구;조영호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권6호
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    • pp.868-874
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    • 2002
  • A high-impulse, low-power, digital microthruster has been developed using low-boiling-temperature liquid propellant with high-viscosity fluid plug. The viscous fiction force of the fluid plug increases the blast pressure and the low-boiling-temperature liquid propellant is intended to reduce input power consumption. The three-layer microthruster has been fabricated by surface micromachining as well as bulk micromachining in the size of 7$\times$13$\times$1.5㎣. A digital output impulse bit of 6.4$\times$10$^{-8}$ Nsec has been obtained from the fabricated microthruster using perfluoro normal hexane (FC72) propellant and oil plug, resulting in about ten times increase of the impulse bit using one hundredth electrical input energy compared to the conventional multiple-shot microthruster.

KSR-III 매니폴드의 추진제 분사균일성 해석

  • 조원국
    • 항공우주기술
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    • 제1권2호
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    • pp.113-122
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    • 2002
  • 3단형 과학로켓의 주엔진 추진제의 분사균일성에 대하여 수치해석을 수행하고 설계 개선안을 도출하였다. 분사기 유로는 동일한 압력강하를 가지는 다공성 매질로 처리하였다. 산화제와 연료 모두 공급 유로의 반대쪽에서 분사속도가 높은 것으로 예측되었으며 이는 유동정체에 따른 정압 상승에 기인한다. 산화제 매니폴드 내부의 수직분리판에 유로를 구성함으로써 매니폴드 중심과 외곽에서의 분사균일성을 향상시킬 수 있었다. 산화제 공급유로가 경사를 가지더라도 분사균일성과 압력손실에 미치는 영향은 거의 없었다. 또한 산화제/ 연료에 대한 분사속도로부터 혼합비의 분포를 예측하였다.

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저전력소비, 고출력, 연발형 마이크로 분사기의 설계, 제작 및 성능 시험 (Design, Fabrication and Performance Testing of a High-impulse, Low-Power Microthruster using Liquid Propellant with High Viscous Fluid Plug)

  • 김상욱;강태구;조영호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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    • pp.59-63
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    • 2001
  • A high-impulse, low-power, continuous-shot microthruster has been developed using low boiling temperature liquid-propellant with high viscous fluid-plug. The viscous friction force of the fluid-plug increases the blast pressure and the low boiling temperature liquid-propellant is intended to reduce input power consumption. The three-layer microthruster has been fabricated by surface micromachining as well as bulk micromachining in the size of $7{\times}13{\times}1.5mm^{3}$. A continuous output impulse bit of $6.4{\times}10^{-8}N{\cdot}sec$ has been obtained from the fabricated microthruster using perfluoro normal hexane (FC72) propellant and oil plug, resulting in about ten times increase of the impulse bit using one hundredth electrical input energy compared to the conventional continuous microthruster.

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1-lbf급 단일액체추진제 로켓엔진의 추력 성능 (Thrust Performance of 1-lbf Class of Liquid-Monopropellant Rocket Engine)

  • 김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.32-38
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    • 2004
  • 추진제 주입압력 350 psi (2.41 Mpa) 에서 0.95 lbf (4.2 N) 의 정상상태 공칭추력을 내는 단일액체추진제 하이드라진 로켓엔진(추력기)의 성능검증 프로그램을 통하여 얻어진 연소시험 결과를 분석한다. 성능특성은 정상상태 연소모우드에서 추진제 주입압력 변이(400~50 psi)에 따른 추력 및 온도거동 등으로 검토되며, 추력 및 비추력 성능은 1 lbf급 표준형 로켓엔진의 기준 추력선도 상에서 비교되고 몇몇 특정 압력에서 규준화된다. 데이터 계측 및 자료변환에 대한 실제적인 공학적 접근법도 소개된다.

액체로켓 추진기관의 추진제탱크 가압시스템 최적변수 설계 방법 (The Way of Determinating the Optimal Parameters of the Propellant Tank Pressurization Gas in the Feeding System for Liquid Rocket Engine)

  • 베르샤드스키;조기주;임석희;정영석;조규식;오승협
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • 액체로켓 추진기관의 추진제 공급계 개발을 위한 추진제 탱크 가압시스템의 주요 변수들을 계산하는 설계방법이 본 논문에서 제시되었다 가압 유체의 공급 조건들이 추진제 탱크 내부에서 발생하는 열역학적 프로세스의 효율성에 미치는 영향을 분석하였고 이를 바탕으로 하여 추진제 탱크 입구에서의 가압 유체의 최적 공급온도, 공급 속도를 계산하였다.