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한국형발사체 (KSLV-II) 발사대시스템 추진제 공급설비의 산화제 3단 동시 충전 운용 분석
서만수(Mansu Seo),이재준(Jae Jun Lee),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
본 논문은 한국형발사체(KSLV-II) 발사대시스템 상세설계 단계 중 수행된 수력학적 관점의 한국형 발사체 산화제 3단 동시 충전 과정의 유동 해석 결과를 소개한다. 한국형발사체 발사대시스템 상세 설계 결과물을 바탕으로 1-D 유동해석 모델링 및 계산을 수행하였으며, 이를 이용하여 충전모드에 따른 유량조절밸브 개도, 구동절차와 충전완료 시간 등을 선정하였다. In this paper, 1-D calculation results of the liquid oxygen filling system (LOXFS) of the launch complex system of Korea Space Launch Vehicle-II (KSLV-II) is introduced from critical design result The characteristic of pressure drop of all components of LOXFS are considered in 1-D flow model. Simultaneous filling operation of three stages of KSLV-II is calculated with hydraulic flow model. Filling scenario, detailed process of liquid oxygen filling process, and opening ratio of the end valves are considered with calculation.
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한국형발사체 발사대시스템 산화제공급계 충전 운용 설계의 검증을 위한 나로호 비행시험 실증 자료 분석
서만수(Mansu Seo),이재준(Jae Jun Lee),홍일구(Il-gu Hong),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
본 논문은 한국형발사체(KSLV-II) 발사대시스템 상세설계 단계 중 수행된 산화제 충전 운용 설계를 검증하고자, 나로호 1차 비행 시험 실증 자료과 해당 설계 모델링 유동 해석 결과를 비교하였다. 나로호 비행 시험에 적용되었던 공급 조건과 충전모드에 따른 유량조절밸브 개도와 구동 절차 조건을 한국형발사체 발사대시스템 상세설계 모델링에 적용하여, 실증 자료와 모델링의 산화제 공급 유량값과 주요 압력값을 비교하였다. In this paper, KSLV-I flight test data and critical design results of filling operation for liquid oxygen filling system are compared to validate the reliability of the critical design modeling. Applying the filling and operation conditions on the critical design modeling, comparison of major flow rates and pressure values between test data and calculation results are conducted.
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서만수(Mansu Seo),고민호(Min-Ho Ko),선정운(Jeong-Woon Sun),서현민(Hyun-Min Suh),이재준(Jae Jun Lee),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
발사대 시스템의 산화제 공급계(Liquid Oxygen Filling System)는 발사체의 추진제(Propellant) 중 연료의 연소를 위한 산화제(Oxidizer)로 사용되는 액체 산소(Liquid Oxygen)를 저장하고, 발사체 요구조건에 맞게 공급하는 하는 설비이다. 본 논문에서는 한국형 발사체(KSLV-II) 발사대 시스템 상세설계(Critical Design, 2015년 8월에서 2016년 4월, 8개월) 동안 수행된 한국형 발사체 발사대 시스템 추진제 공급설비의 산화제 공급계 설계 내용을 주요 설비 구성에 대하여 구조적 관점으로 소개한다. In this paper, the liquid oxygen filling system (LOXFS) of the launch complex system of Korea Space Launch Vehicle-II (KSLV-II) is introduced based on critical design result by KARI in 2015 to 2016. The function and specification of the main systems of the liquid oxygen filling system, such as the storage tank, the drainage tank, the supply pumping system, the curved heat exchanger with liquid nitrogen, end valve block system, and umbilical connection, are presented.
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서만수(Mansu Seo),고민호 (Min-Ho Ko),선정운(Jeong-Woon Sun),서현민(Hyun-Min Suh),이재준(Jae Jun Lee),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회지 Vol.21 No.2
In this paper, the liquid oxygen filling system (LOXFS) of the launch complex system of Korea Space Launch Vehicle-II (KSLV-II) is introduced based on critical design result by KARI in 2015 to 2016. The function and specification of the main systems of the liquid oxygen filling system, such as the storage tank, the drainage tank, the supply pumping system, the curved heat exchanger with liquid nitrogen, end valve block system, and umbilical connection, are presented.
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한국형발사체 발사대시스템 산화제공급계 충전 운용 설계의 검증을 위한 나로호 비행시험 실증 자료 분석
서만수(Mansu Seo),이재준(Jae Jun Lee),홍일구(Ilgu Hong),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회지 Vol.22 No.5
Korea Space Launch Vehicle (KSLV)-I flight test data and the modified 1-dimensional steady state modeling data from the critical design results of the KSLV-II liquid oxygen filling system operation are compared to validate the reliability of critical design modeling. A comparison of major flow rates and pressure values between test data and calculation results are conducted. The relative errors relative to maximum total flow rate for each cooling, filling, and replenishment mode are determined within 6.7%. Calculated pressure values at the outlet of the pump and the inlet of flow control valves are within 5.1%. The pressure at the inlet of the launch vehicle for each operation mode are within the measured pressure range.
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나선형 튜브 열교환 방식의 포화 상태 액체질소의 비등열전달 특성에 대한 실험적 연구
서만수(Mansu Seo),이지성(Jisung Lee),김정한(Junghan Kim),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2020 한국추진공학회지 Vol.24 No.3
Obtaining external forced convection heat transfer from bubble boiling and validating it with experimental results using cryogenic liquids are suggested to derive total heat transfer coefficient with pool boiling condition in the case of coil type heat exchanger with a bundle of tubes and to overcome the limitation of using the empirical correlation. Experiment is conducted with pool boiling heat transfer of saturate liquid nitrogen with helical coil type heat exchanger using liquid oxygen as hot stream fluid. Experimentally measured heat transfer coefficient is well-agreed with the estimated curve considering nucleate boiling and forced convection induced by bubble rise.
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