Abstract
Dynamic characteristics of a flow control valve, which plays an important role in thrust and O/F control of liquid rocket engines, have been analyzed by the AMESim simulator modeling. The speed control method was proposed for the control of the flow valve equipped with a BLDC motor. The experimental results demonstrated the feasibility of systematical application as well as the performance of the speed control method. Moreover, the speed control method for BLDC motor is much simpler than the P control method in complex flow systems. With the speed control method, the control flow characteristics were evaluated according to plunger shapes. Consequently, same plunger shape proved to be more efficient in the mixture ratio control operated by two flow valves. It was also shown that the appropriate modification of plunger shapes could reduce the mixture ratio perturbation by 0.5%.
추력 및 혼합비 조절을 목적으로 제작된 유량조절밸브를 AMESim(4.3.0) 시뮬레이터를 통해 모델링 을 수행했다. BLDC 모터(Brushless D.C. motor)를 이용하는 유량밸브의 조절을 위하여 속도조절기법을 제안했으며, 실험을 통해 그 성능을 보였다. BLDC 모터의 속도제어 기법을 이용하는 조절밸브는 P제어 보다 시스템 활용 시 용이하고, 유량조절 실험결과를 통해 시스템에 적용 가능성을 시사했다. 플런 저 형상에 따라 유량 조절 특성을 평가했고, 두 개의 조절밸브를 이용하는 혼합비 조절의 경우 동일한 플런저 형상을 적용하는 것이 적절했다. 혼합비 조절 시 섭동 폭을 줄이기 위해 밸브 플런저의 형상을 수정한 결과 0.5%로 감소했다.
