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축소형 상온 고공실험장치에서 열교환기 유량에 따른 시동 특성에 관한 연구
임지녕(Jinyeong Im),유이상(Isang Yu),이장환(Janghwan Lee),김민석(Minseok Kim),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
축소형 상온 실험을 통해 이젝터와 디퓨저 노즐의 설계점에서 고공 모사장치가 정상 작동 하는 열교환기의 유량 범위를 확인하였다. 열교환기 유량은 디퓨저 배압에 영향을 주었으며 이는 이젝터의 성능과 디퓨저의 시동특성에 모두 영향을 주는 인자임을 확인하였다. 열교환기의 유량이 낮을수록 이젝터가 정상 작동하는 범위 내에서 디퓨저가 안정적으로 시동이 되는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 실물형 엔진에 적용할 적절한 열교환기 유량을 예측할 수 있을 것이라 기대한다. This research has been studied operating characteristic according to flow rate of heat exchanger which is performed with high altitude environment simulator consisted of ejector and diffuser in scale down model using cold gas. The flow rate of heat exchanger influenced back pressure of diffuser, therefore it affects performance of the ejector and starting performance of the diffuser. When it would be less, starting performance of diffuser has been more stable at the normal operation of ejector. We expect that this result can be used to choose proper flow rate for heat exchanger of a real size high altitude simulation facility.
유이상(Isang Yu),이장환(Janghwan Lee),임지녕(Jinyeong Im),고영성(Youngsung Ko),김민기(Min-ki Kim) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
본 연구에서는 고온, 고압, 고유량 환경에서 운용되는 고압 연소기 시험설비의 배관 유동 해석을 위해서 상용 해석프로그램인 AMESim을 사용하여 시험설비의 보기류 해석 및 전체 시험설비의 모델링과 해석을 수행하였다. 이를 통하여 최대부하 설계 요구조건에서 고압 연소기 시험설비의 압력 특성을 해석하여 설비구성의 적절성을 판단하였으며, 연소기 입구의 압력을 확인하여 해석결과를 바탕으로 시험 설비구축을 변경 및 수정하는데 적용하는 연구를 수행하였다. This study was performed for modeling and simulation of pipe flux using an analysis program AMESim in order to analyze pipe flux of a high pressure combustor test facility operated under high temperature, high pressure and high mass flow rate. After the simulation, the correctness of facility composition was decided for analyzed pressure characteristic of high pressure combustor test facility under the maximum load required condition. Also, the study was applied for changing and modifying the test facility construction based on analysis result of checked pressure at the combustor inlet.
케로신/액체산소 액체로켓엔진의 지상/고공 환경에서의 추력 특성에 관한 연구
이장환(Janghwan Lee),김태완(Taewan Kim),김완찬(Wanchan Kim),임지녕(Jinyeong Im),고영성(Youngsung Ko),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
본 논문에서는 액체로켓엔진 추력 측정 장치와 케로신/액체산소를 추진제로 하는 액체로켓엔진을 사용하여 수평형 연소시험설비에서 지상과 고공모사 환경에서의 연소실험을 통하여 추력을 측정하였다. 추력보정실험으로 얻은 관계식을 이용하여 측정된 추력을 보정하였으며, 실험 데이터를 바탕으로 계산된 이론 추력과 비교하여 약 4%~11%의 오차를 가짐을 확인하였다. 또한, 지상 연소실험 추력계수 보다 고공 모사 연소 실험의 추력계수가 약 35%정도 증가함을 확인하였다. In this study, thrust was measured through the ground and high altitude simulation hot firing test with a liquid rocket engine using kerosene/liquid oxygen at the horizontal combustion test stand. There were from 4% to 11% errors between the measured thrust calibrated by TMS calibration test equations and the theoretical thrust calculated by experimental data under the two combustion conditions. And, high altitude thrust coefficient was increased 35% than ground thrust coefficient by combustion tests.
고공환경 모사용 Center Body Diffuser의 형상 변화에 따른 시동 특성에 관한 실험적 연구
연해인(Haein Yeoun),유이상(Isang Yu),김완찬(Wanchan Kim),임지녕(Jinyeong Im),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
우주발사체 상단 추진기관의 고공환경 모사시험에 활용할 수 있는 Center Body Diffuser의 작동특성을 상온 실험을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 Center Body Diffuser의 형상을 다양하게 구성할 수 있도록 실험 장치를 제작하여, 형상에 따른 저압환경 구현 성능과 시동 특성을 관찰하였다. 실험 결과 센터바디의 수축반각이 약 15° 일 때 시동압력이 가장 낮은 것을 확인하였으며 디퓨저 내부에 장착된 Center Body 위치를 조절하여 동일한 디퓨저 설비로 노즐 팽창비가 다른 다양한 엔진의 고고도 환경을 구현할 수 있음을 확인하였다. An operating characteristic of CBD(Center Body Diffuser) which is used for high altitude simulation test of upper stage rocket engine, has been experimentally investigated by small-scale cold gas flow test. Vacuum chamber pressure and startup characteristics of the CBD were investigated according to various geometries of center body structure. The test results show that startup pressure is lowest when the center body contraction half angle is about 15°. Also it is possible to simulate various high altitude low pressure conditions for various rocket engines which have different nozzle expansion ratio by adjusting center body’s position inside diffuser
상온 가스를 이용한 환형 이젝터의 성능 변수에 대한 실험적 연구
연해인(Haein Yeoun),유이상(Isang Yu),우희찬(Heechan Woo),임지녕(Jinyeong Im),고영성(Youngsung Ko),방정석(Jeongseok Bang) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
환형 이젝터는 중앙분사형 이젝터에 비해 냉각 특성 등의 장점을 가지며, 고공환경 지상구축 설비뿐만 아니라 RBCC 의 ramjet mode 와 같이 활용 범위가 넓고 실용적이다. 따라서 본 연구에서는 환형 이젝터의 형상 및 성능변수에 따른 이젝터 성능을 확인하고자 하였으며, 차후 중앙분사형 이젝터와의 성능 비교를 위해 실험적 연구를 수행하였다. The annular ejector has advantages of cooling characteristic etc over the axial symmetric ejector and can be more practical and widely used like RBCC ramjet mode as well as high altitude environment establishing equipments. In this study, the ejector performance of an annular ejector was experimentally investigated according to performance parameters and ejector configuration. This results of the annular ejector will be compared with those of the axial symmetric ejector in the future.