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고체 로켓 노즐의 경계층 해석과 유한차분법을 이용한 탄소/페놀릭의 열반응 해석 연구
서상규(Sang Kyu Seo),함희철(Hee Cheol Hahm),강윤구(Yoon Goo Kang) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회지 Vol.22 No.1
The thermal response of carbon/phenolic used in a solid rocket nozzle liner was analyzed. In this paper, the numerical analysis of the thermal response of carbon/phenolic consists of (1) the integration equation of the boundary layer to obtain the convective heat transfer coefficient of the combustion gas on the rocket nozzle wall and (2) 1-D finite difference method for heat conduction of carbon/phenolic to calculate the ablation, char, and temperature. The calculated result was compared with the result of a blast-tube-type test motor. It is found that the calculated result shows good agreement with the thermal response of the test motor, except at the vicinity of the throat insert.
삭마반응을 고려한 고체 추진기관 노즐 조립체의 열반응 및 구조해석
김연철(Yun Chul KIM),도영대(Doh Young Dae),함희철(Hahm Hee Cheol),문순일(Moon Soon IL) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
고체추진기관의 연소 환경에서 노즐 조립체의 온도, 삭마두께를 고려한 2차원 축대칭 열구조 해석을 하였다. 복합재료의 내부 열반응은 Arrhenius 모델을 이용하였으며, 표면 삭마반응은 Zvyagin 이론을 사용하였다. 표면 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 코드에서 활용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 형상이 복잡한 부품으로 이루어진 2차원 축대칭 노즐 조립체에 적용된 방법은 향후 3차원 FEM 열구조 해석에 활용을 목표로 발전될 것이다. A two-dimensional thermal response and ablation analysis code for predicting charring material ablation and shape change on solid rocket nozzle is presented. For closing the problem of thermo-structural analysis, Arrhenius" equation and Zvyagin"s ablation model are used. The moving boundary problem are solved by remeshing-rezoning method. For simulation of complicated thermal protection systems, this method is integrated with a three-dimensional finite-element thermal and structure analysis code.