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한영민,김승한,서성현,이광진,김종규,Han, Yeoung-Min,Kim, Seung-Han,Seo, Seong-Hyeon,Lee, Kwang-Jin,Kim, Jong-Gyu 한국항공우주연구원 2005 항공우주기술 Vol.4 No.2
본 논문에서는 와류형 및 충돌형 분사기를 가진 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 기본 설계 및 상세설계에 대해 기술하였다. 와류분사기는 내부에 액체산소 외부에 케로신을 공급하여 노즐 내부 또는 외부에서 혼합하는 구조를 가지고 있다. 축소형 연소기는 분사기 헤드, 삭마 냉각방식의 내열재 연소실 그리고 물냉각 노즐로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 18개의 주 분사기, 하나의 중앙 분사기, 연료 메니폴드, 산화제 매니폴드 그리고 추진제 분배기 등으로 구성되어 있다. The procedure of conceptual and detailed design of sub-scale combustor using bipropellant swirl or impinging injector with external or internal mixing for a liquid rocket engine are described in this paper. The sub-scale combustor uses liquid oxygen(LOx) and kerosene as propellants and has a injector head, an ablative material combustor wall and a water cooled nozzle. The injector head has LOx manifold, fuel manifold, fire face plate, one center swirl or impinging injector and 18 main swirl or impinging injectors.
한영민,고영성,양수석,이대성,Han, Yeoung-Min,Ko, Young-Sung,Yang, Soo-Seok,Lee, Dae-Sung 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集B Vol.26 No.8
In this paper, the test results of the combustion for 2 IAFR lean fuel models are described. The need for the low emission combustor has been issued from the concern on the increase of green house and the destruction of ozone layer. To evaluate the flow and combustion performance of newly designed 21AFR lean modules, the hydraulic tests in stereolithographic airflows models, the low pressure combustion tests in three injectors model for weak extinction and ignition and the high pressure combustion tests in single sector for NOx, SAE and efficiency are performed. The low pressure tests reveal that the governing parameters in weak extinction and ignition at atmospheric condition are prefilmer length, swirl flow rotation direction, secondary swirl angle and flow split. As a result of combustion test at high pressure, the efficiency and smoke level are satisfied with performance targets, but EINOx of 17.8 is higher than target value of 13.1 The high pressure tests show that the main parameters influenced on NOx are primary swirl angle, swirl flow rotation direction, heatshield exit angle and liner mixing hole location.
한영민(Yeoung-Min Han),김종규(Jonggyu Kim),이광진(Kwang-Jin Lee),임병직(Byoungjik Lim),안규복(Kyubok Ahn),김문기(Munki Kim),서성현(Seonghyeon Seo),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.5
추력 30톤급 액체로켓엔진 재생냉각 연소기에서 수행했던 연소시험의 결과에 대해 기술하였다. 연소기의 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 약 89 kg/s 그리고 노즐 팽창비는 12이다. 연소기는 분사기 헤드, 배플분사기 그리고 재생냉각 연소실 등으로 구성하였다. 연소시험은 설계점뿐만 아니라 탈설계점 등 다양한 조건에서 이루어졌다. 연소특성속도는 약 1738부터 1751 m/sec이며, 비추력은 약 253에서 270 sec 정도의 값을 얻었다. 재생냉각 연소기의 최대 연소특성속도는 혼합비 2.35에서 나타났으며 최대 비추력은 혼합비 2.5에서 나타났다. Results of combustion tests performed for a regenerative cooling combustor of a 30 tonf-class liquid rocket engine were described. The combustion chamber has chamber pressure of 60 bar, propellant mass flow rate of 89 kg/s, and nozzle expansion of 12. The combustion chamber is composed of mixing head, baffle injector, and regenerative cooling chamber. The hot firing tests were performed at design and off-design points. The test results show that the combustion characteristic velocity is in the range of 1738~1751 m/sec and the specific impulse of the combustion chamber is in the range of 253~270 sec. The peak of combustion characteristic velocity and specific impulse for this combustor is shown at mixture ratio of 2.35 and 2.5, respectively.
한국형발사체 액체엔진 연소기 및 터보펌프 시험설비 배치 및 설계에 대한 검토
한영민(Yeoung-Min Han),조남경(Nam-Kyung Cho),정용갑(Young-Gahp Chung),김승한(Seung-Han Kim),유병일(Byung-il Yu),이광진(Kwang-Jin Lee),김진선(Jin-Sun Kim),김지훈(Jihoon Kim) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5
한국형발사체 추진기관 개발을 위한 연소기 연소시험설비와 터보펌프 실매질 시험설비의 배치 및 설계에 대해 간략히 기술하였다. 연소기 연소시험설비 및 터보펌프 실매질 시험설비에서 75톤급 액체로켓엔진의 부품인 연소기 및 터보펌프의 개발 및 인증시험을 수행할 예정이다. 연소기 및 터보펌프 시험설비의 유공압 설비, 제어계측 시스템, 시험 스탠드 그리고 부대설비에 대한 상세설계를 완료하였다. The result of design review and arrangement of a combustion chamber test facility(CTF) and a turbo-pump real propellant test facility(TPTF) is briefly described. The development/qualification tests of combustion chamber and turbo-pump for 75ton-class liquid rocket engine will be performed in CTF and TPTF. The critical design of hydraulic-pneumatic system, control and data acquisition system, test stand cell, and auxiliary facilities in CTF and TPTF was performed.
액체로켓엔진 연소기 산화제 선공급 Cyclogram에 의한 점화특성
한영민(Yeoung-Min Han),김종규(Jonggyu Kim),이광진(Kwang-Jin Lee),임병직(Byoungjik Lim),안규복(Kyubok Ahn),김문기(Munki Kim),서성현(Seonghyeon Seo),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.11
액체로켓엔진 재생냉각 연소기에서 산화제 선공급 cyclogram시의 점화 특성에 대해 기술하였다. 연소기의 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 약 89 kg/s 그리고 노즐 팽창비는 12이다. 산화제 선공급 cyclogram을 위해 수행한 연소기로의 연료 및 산화제 수류시험, 산화제 선공급에 따른 점화기 작동성 확인을 위한 점화시험, 연소기의 주 점화 및 연소 확인을 위한 저압 연소시험 그리고 설계점에서 연소기 작동성/연소 안정성 및 연소성능/재생냉각 성능 확인을 위한 연소시험 등에 대해 기술하였다. 산화제 선공급 점화 및 연소시험은 성공적으로 이루어졌으며 연소기에 대한 안정적인 점화 cyclogram을 개발하였다. Ignition characteristics of combustion chamber with LOx lead cyclogram for liquid rocket engine were described. The combustion chamber has chamber pressure of 60 bar, propellant mass flow rate of 89 kg/s, and nozzle expansion of 12. Cold flow test to determine the filling time of propellant for cyclogram with LOx lead supply, ignition test to check the ability to ignite starting fuel from the ignitor, low pressure combustion test to check the propagation of flame into main fuel-oxidizer mixture from starting fuel and the main combustion stage, and design point combustion test to check the combustion performance were performed. Ignition and combustion tests with LOx lead supply were successfully performed and the stable cyclogram of start sequence for combustion chamber was developed.