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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.
이광진(Kwang-Jin Lee),서성현(Seong hyeon Seo),한영민(Yeoung-Min Han),문일윤(il-Yoon Moon),김종규(Jong-Gyu Kim),임병직(Byoung-jik Lim),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국항공우주연구원 2006 항공우주기술 Vol.5 No.1
연소성능과 더불어 액체로켓 연소기에서 중요한 또 하나의 요소로 연소안정성을 들 수 있다. 연소안정성 평가는 내부 또는 외부 교란에 의한 액체로켓연소기의 연소불안정성 발생 가능성을 파악하는 것으로서 액체로켓연소기 개발 시 꼭 확인해야하는 부분이라 할 수 있다. 본 연구의 대상은 현재 개발 중에 있는 30톤급 실물형 액체로켓 연소기로서 연소기 헤드면에 스테인레스 스틸 재질의 임시 배플을 장착하였다. 적용된 배플의 길이는 70 ㎜, 50 ㎜, 38 ㎜이며 펄스건을 이용하여 연소실에 압력파를 인가하였다. 가진된 압력파의 감쇠 시간으로 계산되는 안정성 마진으로 실물형 연소기의 연소안정성을 평가해 본 결과 우수한 연소안정성 특성을 가지고 있음을 확인하였다. Combustion stability is one of the most important characteristics of liquid rocket engine in addition to the combustion efficiency. Combustion stability must be evaluated to investigate the possibility of combustion instability due to spontaneous or external disturbances. In the present study, combustion stability of a 30-tonf-c1ass full-scale liquid rocket combustor employing temporary baffles has been evaluated. The temporary baffles are made of stainless steel and have axial length of 70 ㎜, 50 ㎜, and 38 ㎜. The pressure waves generated by the explosion of pulse guns were imposed to the thrust chamber. Judging from the stability margin calculated from the decay time of the pressure waves, the combustor was proved to have highly stable combustion stability characteristics.
이광진(Kwang-Jin Lee),김종규(Jong-Gyu Kim),임병직(Byoung-Jik Lim),김홍집(Hong-Jip Kim),서성현(Seong-hyeon Seo),한영민(Yeoung-Min Han),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국항공우주연구원 2007 항공우주기술 Vol.6 No.2
재생냉각과 막냉각 그리고 열차폐 코팅이 적용된 재생냉각 축소형 연소기를 이용하여 연소시험을 수행하였다. 시험결과 적용된 냉각 방식은 설계 조건에서 그 역할을 충실히 수행하였으나 연료 매니폴드 내에 삽입된 구조 보강용 링에 의한 연료 유동의 불안정성으로 인해 고주파 연소불안정이 발생하였다. 연료 유동의 불안정성은 삽입 링을 제거함으로써 개선되었고 추가 연소시험을 통해 수정된 연소기의 연소안정성을 검증할 예정이다. It was carried out hot-firing test with a regenerative-cooled sub-scale combustor which was applied regenerative-cooling, film cooling and thermal barrier coating. Test results showed that cooling methods used in the combustor play an full role in the operation of the combustor under the design condition but it is occurred high frequency combustion instability due to unsteady flow of fuel by structural support ring inserted in fuel manifold. The flow pattern of fuel was improved by excluding the ring and it will be carried out additional hot-firing test to verify the combustion stability of modified combustor.
강진모(Jin-Mo Kang),방정석(Jeong-Suk Bang),이병호(Byung-Ho Rhee),이현재(Hyeon-Jae Lee),서성현(Seong-Hyeon Seo),문일윤(Il-Yoon Moon),이수용(Soo-Yong Lee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
본 논문은 액체로켓엔진용 분사기의 유량계수를 측정하는 장치 개선에 대한 결과를 수록하였다. 엔진 제작 품질과 작동 신뢰성을 향상시키기 위해서는 제작한 단품 분사기의 정확한 유량계수 파악이 중요하다. 액체로켓엔진 분사기 유량계수 파악에 있어서 가장 중요한 계측 인자는 분사기 차압과 그에 해당하는 유량이다. 유량계수 측정의 재현성과 정확성을 높이기 위해 기존의 중량 계측 방법에서 실시간 유량계측 방법으로 변경하고, 분사기 차압 측정을 위한 매니폴드 측정 센서의 정밀도를 높이고, 대기 중 압력을 측정하였다. The paper presents the improvement of a measurement system for flow discharge coefficients of injectors for a liquid rocket engine. It becomes important to accurately estimate the coefficients of individual injectors for the improvement of engine quality and reliability. The most critical parameters for the estimation of the coefficient are injector pressure drop and its corresponding mass flow rate. To increase repeatability and accuracy of the measurement system, the old load measuring subsystem for a flow rate has been replaced by real-time flow meters, and new pressure transducers with better accuracy for the manifold pressure and an atmospheric pressure transducer have been applied.