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추진기관시스템 시험설비 고압가스 배관 청결화 및 압력시험 절차 소개
송재강(Jaekang Song),우희찬(Heechan Woo),이장환(Janghwan Lee) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11
발사체 개발 과정 중 하나인 단 인증시험을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)에 사용되는 고압가스 공급을 위한 배관은 규격 만족 및 안전을 위해 청결도가 만족되어야 한다. 본 논문에서는 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 구축을 통해 경험한 배관의 청결화 방법과 안전성 입증을 위한 압력시험 절차에 대하여 소개하고자 한다. 배관의 청결화 및 압력시험에 사용된 유체는 배관의 오염을 방지하기 위해 불활성 기체인 질소를 적용하였다. 배관의 청결화를 위한 방법으로는 블로윙을 적용하였으며, 에너지 보존의 법칙을 이용한 등운동에너지를 만족하는 조건에서 진행하였다. 배관의 안전성 검증을 위한 압력시험은 고압가스안전관리법에 의거하여 진행하였으며, 시험으로 인한 안전사고를 방지하기 위해 배관 저장에너지에 따른 TNT 환산량 및 안전거리 검토를 수행하여 반영하였다. Pipeline for supplying high pressure gas used in Propulsion System Test Complex(PSTC) for certification test of the projectile stage, one of the projectile development process, should be cleaned for satisfactory of specification and safety. In this paper, We introduce the pipe cleaning method and the pneumatic pressure test procedure to prove the safety that we experienced through the construction of the Propulsion System Test Complex(PSTC). The fluid used for pipe cleaning and pressure test was nitrogen as an inert gas to prevent contamination of the pipe. Blowing was applied as a method for cleanliness of the pipe, and it proceeded under conditions satisfying the iso-momentum using the law of energy conservation. The pneumatic pressure test to verify the safety of the pipe was conducted in accordance with the High Pressure Gas Safety Management Act. And in order to prevent safety accidents caused by the test, conversion amount of TNT and the safety distance according to the pipe storage energy were reviewed and reflected.
송재강(Jaekang Song),박주현(Joohyen Park),문종훈(Jonghoon Moon),이장환(Janghwan Lee),김용욱(Yongwook Kim),김형근(Hyeungkeun Kim) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5
한국형발사체 추진제탱크의 가압방식으로는 극저온 저장가스 가압시스템이 적용되어졌다. 극저온 유체로는 헬륨이 사용되어졌으며, 발사체 내에서 극저온 상태 유지를 위하여 산화제(액화산소) 저장탱크내 극저온 헬륨 저장탱크를 위치하도록 하였다. 산화제 탱크 내 위치한 헬륨 탱크에 상온 헬륨을 공급할 경우, 헬륨과 산화제의 급격한 온도차로 인하여 여러 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서 가압용 헬륨 충전을 위해서는 산화제와의 온도차를 줄이기 위한 지상 공급시스템의 냉각 장치가 필요하다. 또한 헬륨 냉각용 열교환기는 설치 후 비용, 인허가 및 반출입의 제약으로 인해 보완이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 대수평균 온도차 기법과 Pilot test를 통한 액화질소를 냉매로 사용한 헬륨 냉각용 열교환기의 설계 방법에 대하여 알아보고자 하였다. A cryogenic storage gas pressurization system was applied as a pressurization method for the propellant tank of KSLV-Ⅱ. Helium was used as the cryogenic fluid and the cryogenic helium storage tank in the oxidizer(LOx) storage tank was positioned to continue cryogenic conditions in the projectile. When room temperature helium is supplied to a helium tank located in an oxidizer tank, various problems may be caused due to a rapid temperature difference between helium and oxidizer. Therefore, for the pressurized helium charging, a cooling system of the ground supply system is required to reduce the temperature difference with the oxidizer. Also after installing, the heat exchanger for helium cooling is difficult to improve due to costs, permission for high pressure gases and import / export restrictions. Therefore, in this study, the design method of helium cooling heat exchanger using liquefied nitrogen as a refrigerant through logarithmic mean temperature difference method and pilot test was investigated.
수중운동체 추진기 덕트 및 전방센서에 의한 유동특성 변화의 전산유체역학적 분석
박정훈(Jeonghoon Park),송재강(Jaekang Song),고은영(Eunyoung Go),신영훈(Younghun Shin) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.11
Installed parts of underwater vehicle affects the flow characteristics around it. Therefore, before detailed design is started, we should try to decrease the hydrodynamic effects by installed parts, for example, drag and cavitation, etc. In this paper, we perform 2D axisymmtric numerical simulations of flow around underwater vehicle and investigate the changes of drag and pressure distribution by propeller duct and forward sensor. The simulations are conducted by commercial CFD software, Fluent, Ansys Co. From this results, we will optimize the design and arrangement of installed parts of underwater vehicle.