30톤급 액체로켓 엔진용 터보펌프 터빈 성능시험

Performance Test of the 30-ton Class Liquid Rocket Engine Turbopump Turbine

  • 정은환 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 박편구 (한국항공우주연구원 터보펌프팀) ;
  • 김진한 (한국항공우주연구원 터보펌프팀)
  • 발행 : 2008.02.28

초록

실매질 시험용 30톤급 터보펌프 터빈의 성능시험을 수행하였다. 날카로운 익단의 동익과 원호 익단의 동익을 가진 두 종류의 터빈로터에 대한 성능시험을 수행하였으며 아울러 다양한 압력비와 회전수에 따른 터빈 축추력의 변화를 동시에 측정하였다. 시험결과, 날카로운 익단의 터빈로터가 원호익단을 가진 터빈로터에 비해 설계 상사점에서 약 1% 높은 효율을 나타내는 것으로 측정되었다. 터빈 축추력은 회전수에 따라 선형적으로 변화하며 터빈 압력비에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

Performance test of the 30-ton class liquid rocket engine turbopump turbine has been conducted using high pressure cold air. Overall performance of the two kinds of turbine rotors - rotor with knife-edged L.E blades and with rounded L.E blades - has been measured for various rotational speed and turbine pressure ratio. The effect of rotational speed and turbine pressure ratio on the turbine axial force behavior also has been measured in parallel. Test results have revealed that the efficiency of knife edged L.E. turbine is a little bit higher than that of rounded L.E. turbine. The axial force of the turbine varied linearly with respect to rotational speed and its magnitude largely depended on turbine pressure ratio.

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참고문헌

  1. 김진한, 홍순삼, 정은환, 최창호, 전성민, "30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프 개발현황", 제 25회 한국추진공학회 추계학술대회논문집, 2005, pp.375-383
  2. Suk-Hwan Yoon, Seong Min Jeon, Jinhan Kim, "Structural Effects of Shrouds and Fillets on Liquid Rocket Turbopump Turbines", The 9th Asian International Conference on Fluid Machinery, October 16-19, 2007, Jeju, Korea, NO. AICFM9-061
  3. 정은환, 강상훈, 신동윤, 박편구, 김진한, "터보펌프 터빈의 성능 및 노즐-로터 간극의 영향에 대한 실험적 고찰," 한국추진공학회지, 제10권, 제2호, 2006, pp.78-86
  4. Eunhwan Jeong, Pyun Goo Park, Sang Hun Kang, Jinhan Kim, 2006, Effect of Nozzle-Rotor Clearance on Turbine Performance, FEDSM2006- 98388, 2006 ASME Joint US-European Fluids Engineering Summer Meeting, July 17-20, Miami, Florida, 2006
  5. 정은환, 김진한, "초음속 충동형 터빈에 대한 시험적 고찰," 유체기계저널 제8권 6호, 2005, pp.26-32 https://doi.org/10.5293/KFMA.2005.8.6.026