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Fuel-Side Cold-Flow Test and Pressure Drop Analysis on Technology Demonstration Model of 75 ton-class Regeneratively-Cooled Combustion Chamber

75톤급 재생냉각 연소기 기술검증시제 연료 수류시험 및 차압 해석

  • 안규복 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 김종규 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 임병직 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 김문기 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 강동혁 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 김성구 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 최환석 (한국항공우주연구원 연소기팀)
  • Received : 2011.11.29
  • Accepted : 2012.11.09
  • Published : 2012.12.01

Abstract

Fuel-side cold-flow tests were performed on the technology demonstration model of a 75 ton-class liquid rocket engine combustion chamber for the first stage of the Korea space launch vehicle II. Pressure drop in the cooling channels of the combustion chamber was measured by changing fuel mass flow rate through a pressure regulating system. Pressure drop in each segment of the chamber could be obtained and a lot of pressure drop was caused by high flow velocity in the nozzle throat segment. The accuracy of a hydraulic analysis method for calculating a pressure loss in cooling channels could be verified by applying it to the cold-flow test conditions.

한국형발사체 1단에 사용될 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 기술검증시제를 설계, 제작하여 연료 수류시험을 수행하였다. 가압압력을 조절하여 연료 유량을 변경함으로써 주어진 유량에서 발생하는 연소기 재생냉각 채널에서의 압력 손실을 측정하였다. 연소실 각 부에서의 압력 손실을 측정할 수 있었으며, 상당량의 압력 손실이 유속이 강한 연소실 노즐목부에서 발생함을 확인하였다. 주어진 연료 수류시험 조건에서 수력학 해석을 통하여 수력학 해석 방법의 정확도를 검증할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 홍용식, 우주추진공학, 청문각, 2006
  2. 윤웅섭, 김영수 옮김, 로켓공학, 경문사, 2004
  3. Huzel, D. K. and Huang, D. H., Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines, Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 147, 1992
  4. 김종규, 안규복, 임병직, 김문기, 강동혁, 최환석, "75톤급 재생냉각 연소기 기술검증용 시제 설계 및 제작," 제36회 한국추진공학회 춘계학술대회 논문집, 2011, pp.31-34
  5. 김종규, 안규복, 임병직, 김문기, 한영민, 최환석, "75톤급 액체로켓엔진 연소기 저압연소시험," 한국추진공학회 춘계학술대회, 2010, pp.10-13
  6. 최환석, 한영민, 김영목, 조광래, "추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-연소기", 한국항공우주학회지, 제37권, 제10호, 2009, pp.1027-1037 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2009.37.10.1027
  7. 한영민, 김종규, 이광진, 서성현, 김성구, 유철성, 최환석, "75톤급 액체로켓엔진 연소기 기본설계," 한국추진공학회 추계학술대회, 2009, pp.125-129
  8. Ahn, K. and Choi, H. S., "Prediction of Pressure Drop through Baffle Injector," submitted to Journal of Propulsion and Power, 2011
  9. Idelchik, I. E., Handbook of Hydraulic Resistance, 3rd ed., Begell House, 1996
  10. White, F. M., Fluid Mechanics, 3rd ed., McGraw-Hill Co., 1994

Cited by

  1. Effect of Combustion Instability on Heat Transfer in a Subscale Thrust Chamber vol.15, pp.6, 2014, https://doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.6.3403
  2. An Experimental Study on Pressure Loss in Straight Cooling Channels vol.20, pp.4, 2016, https://doi.org/10.6108/KSPE.2016.20.4.094