Abstract
The prelaunch thermal transients in the cryogenic oxidizer tank of liquid propulsion rocket subjected to uniform heat flux from outside are numerically analyzed through thermodynamic equations and heat and mass transfer relations. The prelaunch stage is assumed to be composed of five idealized sub-stages including pressurization process by helium gas injection. The Peng-Robinson equation of state is utilized in the lumped analysis of ullage gas. The liquid region is divided into a number of horizontal layers of uniform properties to account for the thermal stratification. The computational result for the typical case shows that the temperature rise of liquid oxidizer is less than 1K and the adsorbed helium into the liquid is approximately 10g.
외부로부터 일정한 열유속을 받으면서 발사대기 중인 액체추진 로켓의 극저온 산화제 탱크 내 열적거동에 대하여 열역학 방정식과 열 및 물질 전달 관계식을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 발사대기 단계는 헬륨가스에 의한 가압과정을 포함하여 이상적인 다섯 단계로 구성된다고 하였다. 얼리지 기체영역의 해석에는 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였고, 액체 영역은 열적 성층화를 고려할 수 있도록 균일한 성질을 갖는 여러 개의 수평층으로 나누어 해석하였다. 전형적인 경우에 대한 계산 결과에 의하면 액체산화제의 온도상승은 1K 미만이고 액체에 녹아드는 헬륨의 양은 10g 정도였다.
