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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,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(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),김영목(Young-Mog Kim) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
한국형발사체 추진기관 개발을 위한 연소기 연소시험설비, 터보펌프 실매질 시험설비, 엔진 지상 및 고공모사 연소시험설비, 추진기관시스템 시험설비 구축 계획에 대해 간략히 기술하였다. 연소기, 터보펌프, 엔진 시험설비에서는 75톤급 액체로켓엔진의 부품 및 엔진시스템의 개발 및 인증시험을 수행할 예정이고, 추진기관시스템시험설비에서는 한국형발사체 1/2/3단용 추진기관시스템의 개발 시험을 수행할 예정이다. 추진기관 시험설비는 나로우주센터에 건설될 예정이며 구축 일정, 예산, 안전거리, 효율성 등을 고려하여 구축하고자 한다. The construction plan of a combustion chamber test facility(CTF), a turbopump real propellant test facility(TPTF), a rocket engine ground/high altitude test facility(ReTF, HAReTF) and a propulsion system test complex(PSTC) for KSLV-II is briefly described. The development/qualification tests of 75ton-class liquid rocket engine system and engine component will be performed in CTF, TPTF, ReTF and HAReTF and the development test of 1<SUP>st</SUP>/2<SUP>nd</SUP>/3<SUP>rd</SUP> propulsion systems for KSLV-II will be performed in PSTC. These propulsion test facilities will be built in NARO space center considering construction schedule, cost, safety distance and utility factor of propulsion test facilities.
75톤급 액체로켓엔진 연소기 저압시험을 통한 연소성능 예측
한영민(Yeoung-Min Han),김종규(Jong-Gyu Kim),이광진(Kwang-Jin Lee),임병직(Byoung-Jik Lim),서성현(Seonghyeon Seo),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5
우주발사체용 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 저압연소시험에서 얻은 데이터를 기본으로 75톤급 연소기의 연소특성속도 및 비추력을 예측하였다. 75톤급 연소기 저압연소시험에서 연소특성속도는 약 1750 m/sec, 비추력은 240 sec로 30톤급 연소기의 저압 성능보다 높은 값을 보여주었다. 30톤급 연소기의 연소시험에서 얻은 저압/고압 관계식을 통해 75톤급 연소기의 설계점에서 연소특성속도는 약 1770 m/sec, 비추력은 약 278 sec로 목표치를 상회하는 값을 예측하였다. The performance of 75 ton liquid rocket engine combustion chamber for a space launch vehicle was predicted through firing tests at low pressure. In low pressure tests of 75 ton LRE combustor chamber, the combustion characteristic velocity of 1750 m/sec and the specific impulse of 240 sec were obtained which are higher than the low pressure performance of 30ton combustion chamber. The combustion characteristic velocity of 1770 m/sec and the specific impulse of 278 sec at design point for 75 ton LRE combustion chamber were predicted by using the low/high pressure performance correlation of 30ton LRE combustion chamber.
30톤급 액체로켓엔진 재생냉각 연소기 저압 연소시험 결과
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 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
30톤급 액체로켓엔진 재생냉각 연소기에서 넓은 영역에서의 연소기 작동성 및 연소성능 등을 확인하기 위한 저압 및 설계/탈설계점 연소시험 결과에 대해 기술하였다. 연소기의 연소압력은 60 bar, 추진제 유량은 약 89 kg/s 그리고 노즐 팽창비는 12이다. 연소특성속도에 대한 압력의 영향은 혼합비 에 따라 크게 나타났다. 연소기의 비추력은 혼합비에 크게 영향을 받지 않았고 압력에 비례함을 알 수 있었다. 본 결과는 향후 대형 연소기에서 저압 연소시험의 가능성을 제시할 뿐만 아니라 대형 연소기의 고압 연소압력에서의 연소성능을 예측하는 기본 데이터로 활용될 수 있을 것이다. Test results of combustion chamber to verify the operation and the combustion performance at low pressure, design and off-design conditions for 30ton-class liquid rocket engine were described. The combustion chamber has nominal chamber pressure of 60 bar, propellant mass flow rate of 89 kg/s, and nozzle expansion of 12. Effects of chamber pressure on combustion characteristic velocity are largely affected by mixture ratio. The specific impulse of combustion chamber is proportional to the chamber pressure regardless of the mixture ratios. The present results can be used as the base to predict the combustion performance of large sized chamber at high pressure while demonstrating the possibility of low pressure firing test of large sized chamber.
한영민(Yeoung-Min Han),이광진(Kwang-Jin Lee),김종규(Jong-Gyu Kim) 한국연소학회 2012 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.45
The research and development status of combustion chamber of liquid rocjet engine for Korea Space Launch Vehicle(KSLV-II) are briefly described. The cold and hot firing tests of uni-element injector, the performance/heat flux measurement/hot firing tests of subscale combustion chamber and the performance/stability rating/regenerative cooling/hot fire tests of 30ton-class combustion chamber were successfully performed. Based on these results, the research and development of combustion chamber for 75ton-class liquid rocket engine are underway.