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직동식 솔레노이드 밸브 씰 돌출에 의한 차압 변화 특성에 대한 연구
김병훈(Byunghun Kim),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
솔레노이드 밸브는 코일에 전류를 흐르게 하여 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 플런저의 움직임을 통해 밸브의 오리피스를 열고 닫는 자동밸브이다. 이때 솔레노이드 밸브는 코일에 흐르는 전류에 의해 코일의 온도가 상승하게 된다. 성능시험 중 한국형발사체 추진제탱크 가압제어용 직동식 솔레노이드 밸브에서 발열시험 후 솔레노이드 밸브의 차압이 증가하는 현상을 확인하였다. 본 연구는 솔레노이드 밸브 차압 증가 원인을 분석하고, 그 해결 방안을 제시한다. The solenoid valve is the automatic valve that converts electrical energy into mechanical energy by passing a current to the coil. Then, the temperature of solenoid valve coil is increased by the current flowing through the coil. After heat-up test of direct acting solenoid valve for propellant tank pressurization in KSLV-II 3 stage , the differential pressure increase phenomenon of solenoid valve was appeared. In this paper, we identified the differential pressure increase cause of solenoid valve and proposed solution to reduce the differential pressure increase.
유이상(Isang Yu),고영성(Youngsung Ko),신동순(Dongsun Shin),김현웅(HyenWoong Kim),채명일(Myeongll Chae) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.5
본 연구에서는 Fin tube에 무산소 동, 크롬동 소재 변화에 따른 열교환기 성능을 비교하기 위해 수치해석을 수행하였다. 수치 시뮬레이션은 Reynolds-averaged, Navier Stokes 방정식, 연속성 방정식 및 에너지 방정식을 채택하였다. 무산소 동 소재 핀의 압력손실과 정적온도가 크롬동 소재 핀의 압력손실과 정온도보다 높다는 것을 확인하였다. In this study, a numerical analysis was performed to compare the performance of the heat exchanger according to the Fin tube made of copper, chromium copper (bronze) material. Numerical simulation adopts the RANS method (the solving of the Reynolds-averaged Navier -Stokes equations, the continuity equation, and the energy equation). The helium pressures losses and the static temperature of copper fin tube are lower than the helium pressures losses and the static temperature of chromium copper (bronze) fin tube.
김진선(Jin-Sun Kim),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
한국형발사체에서 독자적인 액체로켓엔진을 확보하기 위해 터보펌프개발은 필수적인 항목이라고 볼 수 있으며, 이 터보펌프의 실험적 신뢰성검증을 위한 실매질 시험설비의 구축을 위해 최근 액체산소와 케로신을 토대로 한 시험설비의 상세설계가 수행되어져 왔다. 본 논문에서는 시험설비 설계 결과를 토대로 75톤급 터보펌프의 요구규격과 함께 실매질 시험설비의 설계규격을 제시하였고, 대표적인 서브시스템들의 설계결과를 설명하였다. 또한, 시험설비 운용과정에서 발생할 수 있는 주요 서브시스템에 대한 불확실성을 시뮬레이션과 실험적 검증을 통하여 사전에 제거할 수 있도록 하였다. The development of a turbopump is fundamental to have an independent LRE(liquid rocket engine) for KSLV-II. Recently, the detail design of a turbopump real-propellant test facility based on liquid oxygen and kerosene has been performed to structure the test facility for the experimental validation of the turbopump. In this paper, the design requirements of the turbopump and the specifications of the test facility was presented and the representative sub-facilities were explained on the basis of the design results. Also, the uncertainty of the sub-facilities which could be appeared during the operation was removed in advance through the simulation method and the experimental verification
김중일(Joongil Kim),고민호(Minho-Ko),김이중(Leejung Kim),서중규(Jungyu Seo),김형육(Hyungyuk Kim),김유(Yoo Kim),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12
본 논문에서는 예비설계를 통한 고공환경모사 시험설비의 각 파트별 냉각수 공급시스템의 요구유량을 제시하였으며 요구유량에 따라 펌프식 및 가압식으로 나누어 냉각수 공급시스템을 설계ㆍ제작하였다. 펌프식 냉각수 공급시스템 및 가압식 냉각수 공급시스템의 cavitation venturi 검증실험을 통해 안정한 냉각수 유량을 공급할 수 있음을 확인하였다. In this paper, mass flow rate of a cooling water supply system was presented through preliminary design of high-altitude test facility(HATF). The cooling water supply system consisted of pressurization and pump type to satisfy flow rate requirements. Hydraulic tests were performed to verify mass flow rate of cooling water. The experimental result showed that the cooling water supply system could supply accurate mass flow rate to each part by cavitation venturies.
열교환기를 고려한 고고도 모사용 디퓨저의 유동 특성에 관한 수치적 연구
고현진(Hyunjin Go),김홍집(Hongjip Kim),고영성(Youngsung Ko),한영민(Yeongmin Han) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
고고도 모사 장치인 디퓨저와 이젝터 시스템에서 열교환기를 고려한 이차목 초음속 디퓨저의 수치해석을 수행하였다. 이젝터를 보호하기 위하여 디퓨저에서 나온 고온의 가스를 열교환기를 통해 저온으로 바꿔주게된다. 연소장 조건에서 디퓨저의 벽면 냉각 열전달과 열교환기 내부의 액적 분무를 고려하여 내부 유동을 살펴보았다. 효율적인 열교환기의 성능을 알아보기 위하여 열교환기 내부의 냉각수 분사 유량을 변화시켜 디퓨저 및 열교환기의 유동 특성을 살펴보았다. 또한 열교환기 내부 분무 유량에 따른 출구 유동 및 온도 분포를 파악하여 이젝터가 고온의 영향을 받지 않는 범위를 확인하였다. A numerical study has been conducted to investigate flow characteristics of full-scale diffuser for high-altitude simulation with heat exchanger. For the thermal protection of the ejector, heat exchanger was installed to make hot burnt gas into one with low temperature at the end of the diffuser. This numerical study have considered the water spray in the heat exchanger and the heat transfer at the cooling channels. Flow characteristics of the diffuser and heat exchanger have been confirmed by various mass flow rate of the water spray, in order to check the efficient performance of heat exchanger. The distribution of exit temperature of the heat exchanger has also been checked. Through this approach, optimal mass flow has been for the stable operation condition of the ejector.
한국형발사체용 솔레노이드밸브 시제품 이상현상 사례 조사
김병훈(Byunghun Kim),한상엽(Sangyeop Han),고영성(Youngsung Ko) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
한국형발사체 액체추진기관에는 많은 종류의 솔레노이드 밸브류가 국산화로 개발되어 사용될 예정이며, 이를 위해 현재 시제품 설계 및 제작을 통해 솔레노이드밸브의 성능 평가를 수행하고 있다. 솔레노이드밸브 성능 시험 중 일부 솔레노이드밸브에서 오작동 사례가 확인되었으며, 밸브 오작동 원인 분석을 통해 솔레노이드밸브 성능 개량을 수행하였다. 본 논문은 시제품 성능 시험 중 확인된 솔레노이드 밸브 오작동 사례 및 그 후속 조치 과정을 정리하였다. For the liquid-propellant propulsion system of KSLV-II, several types of solenoid valves have been developed domestically for helium and nitrogen gases on/off control. Currently the performance evaluation is under way through the designing and manufacturing of prototypes of such solenoid valves. During the performance tests of solenoid valves, there were some abnormal cases detected. The abnormal cases have been corrected and updated through the analysis of such cases. This paper summarizes the above-mentioned abnormal cases of soleniod valves for KSLV-II and the follow-up correction procedures.