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김혜환(Hyehwan Kim),이종률(Jonglyul Lee),이재원(Jaewon Lee),김수겸(Sukyum Kim),원수희(Suhee Won),전형열(Hyoungyoll Jun) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
소형 액체 추진시스템의 Clustering에 의한 영향을 알아보기 위해 한 개의 배관에서 5개의 라인으로 분기되는 배관시스템을 설계하였으며, 배관 유동해석 프로그램인 Flowmaster를 이용하여 유동해석을 진행하였다. 배관 끝단 밸브가 닫힘에 의해 운용압의 2.5배 이상의 압력 peak값을 예측할 수 있었으며, 압력 peak값을 낮춰주기 위해 accumulator를 두어 peak값을 운용압의 1.6배 정도로 낮출 수 있었다. 배관 유동특성을 검증하기위해 유사환경을 모사한 수류시험 장치를 만들어 수류시험을 통해 해석결과가 적절함을 확인할 수 있었다. Piping was designed for researching cluster effect on small liquid propulsion system. Analysing by the Flowmaster S/W, expected pressure peak, caused by closing flow control valve, was 2.5 higher than nominal operating pressure. To reduce the pressure peak, Accumalator was installed on the pipe line and it showed reduced pressure peak as much as 1.6 timed higher than operating pressure. To verify this effect, test bench was manufactured and water flow test was performed. And the result showed validity of analysis.
초소형 추진장치에 적용을 위한 누센펌프의 멤브레인 종류에 따른 질유량 특성
김혜환(Hyehwan Kim),허환일(Hwanil Huh) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.11
마이크로 추진장치에서 노즐의 소형화는 많은 유동손실을 유발한다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 본 연구에서는 열적발산원리를 이용한 새로운 개념의 마이크로 추진장치에 대한 기초연구를 진행하였다. 움직이는 부품 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 자체 펌핑이 가능한 열적발산장치를 설계, 제작 하였으며, 진공환경에서 누센수에 따른 멤브레인 압력구배효율을 분석하였다. 또한 기존 누센펌프의 멤브레인인 폴리이미드와 종이재질의 전통 한지를 사용하여 질유량 특성을 비교하였다. Minimization of nozzle induces many flow losses in micro-propulsion system. In this study, we studied about thermal transpiration based new conceptual micro propulsion system to overcome these losses. Thermal transpiration device(Knudsen pump) having no moving parts can self-pump the gaseous propellant by temperature gradient only (cold to hot). We designed, fabricated the knudsen pump and analyzed pressure gradient efficiency of membrane according to Knudsen number under vacuum condition. In this paper, we compared mass flow rate of Knudsen pump by using different membrane type ; Polyimide and Hangi, Korean traditional paper.
고고도 우주환경 모사용 진공챔버를 이용한 누센펌프의 연구와 열진공챔버로의 개선 방향
김혜환(Hyehwan Kim),허환일(Hwanil Huh) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
마이크로 인공위성에 적용가능한 마이크로 추력기를 개발하기 위해서는 우주환경을 모사할 수 있는 진공설비가 요구된다. 본 논문에서는 10<SUP>-5</SUP> torr의 진공도를 목표로 정하고 진공설비를 구축하였고, 100 ~ 120 km의 고도를 모사한다. 장치 선정 및 실제 장치 구축 후 진공도 성능 실험을 수행하였고 저진공 펌프를 작동시켜 누센펌프의 멤브레인에 따른 특성연구를 진행하였다. 또한 향후 열진공챔버로의 전환을 위한 계획을 서술하였다. Vacuum facility is required for high altitude space environment test to develop small thruster to be applied for micro-satellite. After selecting vacuum equipment and integrating the chamber to simulate 100-120km attitude with max, 10<SUP>-5</SUP> torr. We tested the performance of high vacuum chamber. We designed, fabricated the knudsen pump and analyzed pressure gradient efficiency of membrane according to Knudsen number under vacuum conditions. We described the upgrade plan to a thermal vacuum chamber