• 제목/요약/키워드: regenerative cooling

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액화천연가스 로켓엔진의 재생냉각 특성 연구 (Study on Regenerative Cooling Characteristics for Rocket Engine Using LNG as a propellant)

  • 장행수;한풍규
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.16-17
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    • 2002
  • 재생냉각은 엔진 경량화 및 높은 추력을 발생시킬 수 있으며 엔진이 장시간 작동할 경우에도 추력의 변화가 일어나지 않는 우수성으로 인해, 액체로켓엔진에서 보편적으로 사용되고 있는 냉각방식이며, 고성능 액체로켓엔진 개발에 있어서 핵심기술이다. 일반적으로 재생냉각 방식은 연소기 내벽에 형성된 냉각유로에 연료 또는 산화제를 흘려보내 고온고압의 연소실내에 온도 경계층을 생성시키면서 벽면온도를 적정온도 이내로 유지하는 것이 목적이며, 또한 냉각유로에서의 압력강하가 추진제 공급 시스템의 공급 압력의 한계값을 넘어서지 않도록 하며, 냉각후의 연료 또는 산화제의 열역학적 상태가 엔진 작동 조건에 적합하도록 제어하여야 한다.

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액체로켓엔진 재생냉각 연소기의 점화 특성 연구 (A Study on the Ignition Characteristics of Liquid Rocket Engine Thrust Chamber with Regenerative Cooling)

  • 이광진;한영민;김종규;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.750-755
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    • 2011
  • 국내 기술로 개발된 액체로켓엔진 연소기의 점화 특성을 분석하였다. 분석결과 시동 시퀀스와 더불어 산화제 매니폴드의 온도 편차 및 증발 상태에 따라 저주파 섭동이 일부 점화 구간 내에 나타남을 보였다. 이 저주파 섭동은 연소기의 기능 장애 요소로 성장하지 않았지만, 엔진시스템 및 발사체와의 인터페이스를 고려하여 지속적인 관심을 가져야 할 것으로 사료된다.

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한국형발사체 액체로켓엔진 연소기 연구 개발 현황 (Research and Development Status of Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine for KSLV-II)

  • 한영민;이광진;김종규
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.291-294
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    • 2012
  • The research and development status of combustion chamber of liquid rocjet engine for Korea Space Launch Vehicle(KSLV-II) are briefly described. The cold and hot firing tests of uni-element injector, the performance/heat flux measurement/hot firing tests of subscale combustion chamber and the performance/stability rating/regenerative cooling/hot fire tests of 30ton-class combustion chamber were successfully performed. Based on these results, the research and development of combustion chamber for 75ton-class liquid rocket engine are underway.

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System Analysis of a Gas Generator Cycle Rocket Engine

  • Cho, Won Kook;Kim, Chun IL
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제6권2호
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    • pp.11-16
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    • 2019
  • A system analysis program has been developed for a gas generator cycle liquid rocket engine of 30 ton class. Numerical models have been proposed for a combustor, a turbopump, a gas generator and pressure drop through a regenerative cooling system. Numerical algorithm has been validated by comparing with the published data of MC-1. The major source of error is not the numerical algorithm but the imperfect performance models of subsystems. So the precision of the program can be improved by revising the performance models using experimental data. The sea level specific impulse and vacuum specific impulse have been demonstrated for a 30 ton class gas generator engine. The optimal condition of combustor pressure and mixture ratio for specific impulse which is a typical characteristic of a gas generator cycle engine has been illustrated.

Development of a 1500N-thrust Swirling-Oxidizer-Flow-Type Hybrid Rocket Engine

  • Sakurazawa, Toshiaki;Kitagawa, Koki;Hira, Ryuji;Matsuo, Yuji;Sakurai, Takashi;Yuasa, Saburo
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.849-854
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    • 2008
  • We have been developing a 1500N-thrust Swirling-Oxidizer-Flow-Type hybrid rocket engine. In order to put the engine into practical use, we conducted long duration burning experiments up to 25s to examine the influence of configuration change of fuel grain on the engine performance and designed an LOX vaporization nozzle to supply GOX for the 1500N-thrust engine. The experiment with a small hybrid rocket engine showed that combustion was stable and the engine performance was approximately constant during combustion. There was no essential problem to with increasing combustion time. The LOX vaporization nozzle designed had 30 rectangular channels with a depth of 0.5mm. During passing through the nozzle, the LOX increased in temperature and vaporized sufficiently.

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A review of Magnetic Refrigeration Technology

  • Jeong S.;Numazawa T.;Rowe A.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • This paper reviews the magnetic refrigeration technology that is a novel cooling method utilizing magnetic field to obtain low temperature. The key component of the refrigeration is a novel magnetic refrigerant which should possess sufficiently large magneto-caloric effect so that a pseudo-Carnot magnetic refrigeration cycle can cover reasonably large temperature span. Otherwise, a regenerative concept should be employed to expand the temperature span of the refrigeration cycle. There is a growing interest in magnetic refrigeration as a viable refrigeration technology not only for cryogenics as well as room temperature range. This paper covers historical developments, fundamental concepts, key components, application classification, and recent research trend of magnetic refrigerators.

히이트파이프 다발을 이용한 냉축열시스템에서의 대류열전달에 관한 연구 (A Study on the Convective Heat Transfer in a Regenerative Ice Energy System by a Bundle of the Heat-pipes.)

  • 권형정;김경석;김경근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.57-66
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    • 1990
  • In the design of an electric power plant, the capacity to meet the peak load demand is one of the important factors to be considered. This peak load usually occurs when the most of the cooling air conditioning systems are being operated during daytime in summer season, which inevitably entails the construction of an additional electric power plant. This study is aimed to carry out a basic experiment for the development of a cooling air conditioning system using the ice energy by the surplus electric power during the night-time. The experimental apparatus consists of four major parts; (1) the heating section consisting of the air duct and I.D. fan, (2) the cold section with the ice chamber, (3) the bundle of heat pipes made in a form of the staggered arrangement with ${C_y}/{d_o}$=2.0 and ${C_x}/{d_o}$=1.73, (4) the refrigerator system to cool down the ice chamber. This study involves an intensive experiment concerning the convective heat transfer of the air flow surrounding the bundle of heat pipes. This major experimental parameters are the amount of working fluid, the velocity of air and the working temperature. The major findings of the present study are as follows; (1) The optimum amount of the working fluid necessary for the horizontal heat pipes is much more than that for the vertical type. (2) The convective heat transfer coefficients of the air are coincided with the empirical equations of Grimson and ${\breve{Z}ukauskas}$. (3) The equation of the mean heat transfer coefficient obtained in the present study is ${N_um}=0.32 {Re_max^{0.63}}$.

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추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-연소기 (Development of 30-Tonf LOx/Kerosene Rocket Engine Combustion Devices(I) - Combustion Chamber)

  • 최환석;한영민;김영목;조광래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1027-1037
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    • 2009
  • 우주발사체용 30톤급 액체로켓엔진 재생냉각 연소기 개발과정에 관하여 기술하였다. 이중추진제 동축 와류형 분사기 개발에서부터 시작하여 축소형 연소기를 통해 요소기술을 검증하고 개발된 기술을 실물형 연소기에 적용하였다. 총 5기의 실물형 연소기 개발시제를 사용하여 점화성능, 연소안정성, 연소성능, 냉각성능, 내구성 등의 검증을 수행하였다. 이 과정에서 총 46회의 실물형 연소기 연소시험을 실시하였고 이 중 23회는 기폭장치를 이용한 연소안정성 평가시험을 병행하였다. 시험 결과 30톤급 재생냉각 연소기는 연소 성능 및 연소안정성 요구사항을 모두 만족시켜 단품 개발이 성공적으로 완료된 것으로 평가하였다.

액체로켓엔진 제작을 위한 적층제조 기술 동향 (Technology Trend of Additive Manufacturing for Fabrication of Liquid Rocket Engines)

  • 유재한
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.73-82
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    • 2020
  • 최근 액체로켓엔진 제작을 위해 적층제조 기법이 부상하고 있다. 이 기술은 제작 비용과 시간의 감소와 중량 감소와 같은 성능 증가로 기존의 제작 방법을 혁신할 수 있다. 여기서는 액체로켓엔진 제작과 관련하여 적층제조의 종류, 장단점과 해외 정부 기관의 프로젝트에 관하여 문헌조사를 하였다. 적층제조는 터보펌프나 밸브와 같은 부품이외에도 장점을 극대화할 수 있는 확대 노즐과 재생냉각채널이 있는 연소실에 관하여 보다 많은 기술 개발이 이루어졌으며 이에 관한 내용을 중점적으로 다루었다.

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.