Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
권호 표지

Investigation on the Performance Characteristics of the 75ton Class Turbopump Turbine

75톤급 액체로켓 엔진 터보펌프 터빈의 성능특성연구

  • 정은환 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 이항기 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 박편구 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 곽현덕 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 김진한 (한국항공우주연구원 터보펌프팀)
  • Received : 2010.05.31
  • Accepted : 2010.08.16
  • Published : 2010.10.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Performance test of the 75ton class turbopump turbine was performed. Using the measured turbine power characteristics in the wide-range operational conditions, variations of nozzle velocity ratio, total pressure loss, and relative flow angle to the pressure ratios and rotational speeds are quantified. Efficiency and nozzle exit pressure behavior was also investigated and compared with 30ton turbopump turbine data. A rotor blade was redesigned based on the test results and CFD analysis.

75톤급 개방형 액체로켓용 터보펌프 터빈의 성능시험을 수행하였다. 넓은 압력비와 회전수 영역에서 터빈의 출력을 측정하였으며 이를 통해 터빈로터 전후의 유동특성을 파악하였다. 아울러, 터빈의 효율 변화 및 측정된 로터입구의 압력을 기 개발된 30톤급 터빈과 비교하였으며 이를 바탕으로 설계 의도에 부합되는 향상된 성능의 동익을 재설계하였다.

Keywords

References

  1. 정은환, 박편구, 김진한, "30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프 터빈 성능시험," 한국추진공학회지, 제12권, 제1호, 2008, pp.1-6
  2. 정은환, 박편구, 이항기, 김진선, 김대진, 김진한, "초음속 충동형 터빈의 설계성능 검증방법에 대한 해석 및 시험적 고찰," 한국추진공학회지, 제13권, 제5호, 2009, pp.7-14
  3. Jeong, E., Lee, H. G., Park, P. G., and Kim, J., "Tip Clearance Effect on the Performance of a Shrouded Supersonic Impulse Turbine," Journal of Propulsion and Power, Vol. 24, No. 6, Nov.Dec. 2008, pp.1295-1300 https://doi.org/10.2514/1.37504
  4. Starken, H., Yongxing, Z., and Schreiber, H., "Mass Flow limitation of Supersonic Blade Rows Due to Leading Edge Blockage," ASME paper 84-GT-233, 1984
  5. Lichtfuss, H. J., and Starken, H.,"Supersonic Cascade Flow," Progress in Aerospace Science, Vol. 15, Pergamon, NewYork, 1974
  6. Glassman, A. J., "Turbine Design and Application," NASA SP-390, 1994
  7. Wahlen, U., "Aerodynamic Design of the Turbine for the Vulcain Rocket Engine," 31st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, AIAA paper 95-2539, San Diego, CA, 1995