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친환경 추진제를 사용하는 액체로켓엔진 점화기의 설계 및 운용 조건이 점화 특성에 미치는 영향
황오식(Ohsik Hwang),김태완(Taewoan Kim),전준수(Junsu Jeon),고영성(Youngsung Ko),김유(Yoo Kim),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
본 연구에서는 과산화수소/케로신 촉매 점화기의 최적 설계를 위하여 점화기 설계와 운용 조건에 따른 점화 특성을 확인하였다. 그 결과 촉매대의 출구 면적은 분해된 가스가 쵸킹이 발생하지 않도록 충분하여야 하며, 케로신은 촉매대 중앙에서 미립화가 잘되도록 분무하여야 함을 확인하였다. 또한 점화기를 운용하는데 있어 예열이 없을 경우 과산화수소를 약 3초 정도 리드해야 하며, 퍼지는 케로신 공급과 같거나 늦게 공급하는 것이 바람직함을 확인하였다. Ignition performance tests were performed to develop a catalytic ignitor which used hydrogen peroxide and kerosene. Ignition characteristics were investigated by exit area of the catalytic bed, shape of kerosene injector and lead time of purge gas. The results showed that exit area of catalytic bed must be enough for non chocking condition and kerosene must be sprayed with swirl in the middle of catalytic bed. Also in case without preheating of catalytic bed, hydrogen peroxide must be leaded by 3sec, and purge gas must be supplied simultaneously or lately with kerosene.
과산화수소/ 케로신을 추진제로 한 200N급 엔진의 연소 성능에 관한 연구
김영문(Youngmun Kim),황오식(Ohsik Hwang),이양석(Yangsuk Lee),고영성(Youngsung Ko),김유(Yoo Kim),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
본 연구에서는 액체 로켓 엔진의 연소 시험을 통하여 O/F ratio가 연소 성능에 미치는 영향을 측정하였다. 사용된 분사기는 추력 200 N, 챔버 압 10 bar로 설계된 샤워헤드형 이며, 점화 방식은 촉매점화를 선택하였고. 과산화수소와 케로신을 추진제로 사용하였다. 본 실험을 통해서 로켓의 효율을 보다 증가시킬 수 있는 방법으로 O/F ratio가 연소 성능에 미치는 영향을 측정하여 O/F ratio의 운용조건을 알 수 있었다. A study on the variation of combustion performance by oxidizer/fuel ratio was conducted. Shower head type injector was used. Injector propelled by liquid kerosene and liquid hydrogen peroxide. The designed operation condition for thrust and combustion pressure were 200N and 10bar. It is found that optimum oxidizer/fuel ratio.
과산화수소/케로신 점화용 분사기 설계 및 분무특성에 관한 연구
김보연(Boyeon Kim),황오식(Ohsik Hwang),이양석(Yangsuk Lee),고영성(Youngseong Ko),김유(Yoo Kim),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
본 연구에서는 케로신/과산화수소 점화용 분사기의 설계/제작하여 분무특성에 관한 연구를 수행하고자 하였으며, 이에 앞서 촉매점화방식으로 적용할 때 가장 적합한 분사기를 설계하고자 하였다. 설계/제작된 분사기를 수류시험을 통해 질량 유량 및 분산각을 측정하였다. 그 결과 케로신의 목표 질량유량(12.88g/s)은 설계 차압과 같은 차압인 3 bar에서 측정되었으며, 이 때 분산각은 40˚임을 확인하였다. 또한 과산화수소의 목표 질량 유량(94.39g/s)은 설계 차압(3 bar) 보다 작은 1 bar에서 측정됨을 확인하였다. This study was performed to design of H2O2/Kerosene catalyst ignition injector and cold flow test to measure the mass flow rate and spray angle. Mass flow rate and spray angle were measured by designed injector through cold flow test. Result of test kerosene mass flow rate was measured 12.88 g/s and 40 deg of spray angle at pressure drop 3 bar as same as design point. And hydrogen peroxide was measured 94.39 g/s at pressure drop 1 bar smaller than design point.
박부민(Poomin Park),황오식(Ohsik Hwang),김영문(Youngmun Kim),김춘택(Chuntaek Kim),권기정(Kijung Kwon) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
한국항공우주연구원(KARI)에서 개발 중인 중형 전기추진 무인기에 사용할 프로펠러의 선정을 위하여 프로펠러의 비행조건 성능을 풍동시험을 통하여 측정하였고, 해석으로부터 예측된 성능과 비교하였다. 시험은 KARI의 대형 아음속 풍동에서 수행되었다. 시험에 사용된 프로펠러들은 지름 21“ 폴딩 타입 상용 제품이다. 시험 결과로부터, 순항조건에서 66%의 효율을 보인 21"×15.5" 프로펠러가 선정되었다. Wind tunnel test on 20“ class propellers are carried out at KARI"s low speed wind tunnel(LSWT). The test was done to select most efficient propeller for middle size electric propulsion UAV of KARI. The propellers are commercially available 20" class folding type propellers made of carbon fiber composite material. As the result, 21"×15.5" propeller was selected whose efficiency is 66% at cruise condition.
전기추진 비행기용 하이브리드 추진시스템 패시브 전력제어 하드웨어 시뮬레이션
박부민(Poomin Park),이강엽(Kangyeop Lee),황오식(Ohsik Hwang),김영문(Youngmun Kim),김춘택(Chuntaek Kim) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
한국항공우주연구원에서 개발 중인 중형 전기추진 무인기의 추진시스템에 대하여 하드웨어 통합 패시브 전력제어 시뮬레이션을 수행하였다. 이 추진시스템은 태양전지, 연료전지 및 배터리를 통합하여 전력원으로 사용하는 하이브리드 시스템이다. 연료전지는 I-V 커브를 모사하는 모사기를 제작하여 사용하였으며, 나머지 구성품들은 실제 탑재품들을 사용하였다. 시험 결과 각 전력원들은 요구전력 변화에 대해서 고유의 특성을 보이면서 원활히 동작되며, 안정적으로 운전됨을 확인하였다. This paper describes on hardware simulation of passive power control of propulsion system for electric propulsion aircraft of KARI. The propulsion system uses hybrid power system that is composed of solar cell, fuel cell and battery. The fuel cell is replaces by simulator due to its difficulty in handling while the other components are the same as that will be used on board. As the result, reliable power supply for propulsion is confirmed and each power source is well operated showing its characteristics.