(발사체미래기술팀)
MOV(Main Oxidizer shut-off Valves) control the combustion of launch vehicle systems by the supply and the isolation of liquid oxygen to a main combustion chamber in launch vehicle systems. Moreover, in the steady operational state, the MOV should secure a constant flow rate of liquid oxygen for combustion instability in the combustion chamber. Concerning the development of MOV, TM(Technology Model) has been manufactured and normal operations of the valve have been verified. However, the Cv of TM has been proved to be too low as compared with a design specification value. Therefore, CFD analysis have been performed by modification of the configurations of TM in order to increase sufficiently Cv of EM(Engineering Model), which is the following model of TM. The modifications of TM configurations such as partial scale-up of valve, increase of stroke length, and outlet angle of 120o would result in a considerable augmentation of Cv. It has been verified by flow capacity tests that the improved Cv of EM is min. 212, which is higher than Cv of TM, 161 by about 32%.
발사체 추진시스템에서 CC(Combustion Chamber) 산화제 개폐밸브는 액체산소를 연소기로 공급 및 차단함으로써 연소를 개시 및 중단시킬 뿐만 아니라, 정상운영 상태에서는 연소기 내 안정된 연소가 가능하도록 일정한 유량의 액체산소를 공급한다. CC 산화제 개폐밸브 개발과 관련하여, TM(Technology Model)의 극저온 산화제 개폐밸브를 제작하여, 밸브의 정상적인 작동성능을 이미 확인한 바 있다. 반면 TM의 유량계수, Cv가 설계기준 값보다 상당히 작았기 때문에, 차기 개발 단계인 CC 산화제 개폐밸브 EM(Engineering Model)의 설계/제작을 통해 충분히 개선된 Cv 특성을 확보하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. CFD 해석 결과, 밸브 출구 각도를 120o로 변경하고, 밸브의 부분적인 크기 증가와 스트록 길이를 증가시킴으로써 EM의 Cv를 상당히 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 유량시험을 통해 측정된 EM의 개선된 Cv는 최소 212로써, 기존 TM의 Cv값인 161보다 32%가량 증가된 것을 확인하였다.