• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
• /
• pp.191-195
• /
• 2005

액체로켓 추진기관의 극저온 추진제는 추진제 탑재 및 지상운용, 발사과정에서의 밀도변화와 탑재시 설정된 공연비와 실제 연소 시 적용된 공연비의 차이를 고려하여 탑재되어야 한다. 연소 및 종단시 탱크에 남아있는 잔류 추진제의 양을 정확히 파악하고 최소화 하는 것은 발사체 전체 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위해 매우 중요한 사항이다. 본 논문에서는 극저온 추진제인 액체산소의 탑재량 설정과 잔류추진제를 예측하는 절차와 기법을 제시한다. 충전, 대기, 선 가압, 비행의 전 단계에 걸쳐 액체 산소의 온도 변화에 따른 밀도변화를 예측하여 필요한 탑재량을 예측하였으며, 연소 시 설정 공연비와 실제 공연비에 차이에 대한 계측 방법 및 제어기법을 제시한다. 또한 제시된 절차 및 방법을 1단급 액체추진기관의 경우에 대하여 적용하여 추진제의 탑재량 및 잔류량을 계산하고 적절한 제어방안을 제시한다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.64-70
• /
• 2007

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.93-99
• /
• 2006

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
• /
• pp.116-121
• /
• 2006

액체로켓 추진시스템에서 가압시스템은 발사체 추진제 탱크의 얼리지 공간에 제어된 가스를 공급하는 것이다 가압시스템에서 고온 가스 열교환기를 적용하는 데는 가압제의 비용적을 증가시켜 전체 발사체 시스템의 중량을 감소시키는 장점이 있다. 그러므로 가압시스템 성능에 있어서 주목할 만한 개선점은 특히 극저온 시스템에서 얻어질 수 있다. 본 연구에서는 외부 유체와 가압제로 공기와 $CN_2$를 각각 적용하였다. 가압제 토출 특성에 관한 수치 해석은 PTF에서 수행된 실험 결과와 비교되었다. 해석과 실험 결과의 오차는 약 ${\pm}15%$ 이내로 나타났다. 이러한 해석적 접근을 사용하면 액체산소에 잠겨진 극저온 가압제의 온도강하율을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.50-57
• /
• 2021

한국형발사체에 사용되는 액체로켓엔진과 같이 극저온 추진제를 사용하는 엔진은 시험 전 시험설비 배관 및 엔진 냉각이 필수적으로 선행되어 엔진 입구 온도를 만족시켜야 한다. 본 논문에서는 한국형발사체 7톤급 액체로켓엔진의 시험 전 냉각 단계에서 소모되는 액체산소의 양을 확인하였고, 시험설비 배관 및 엔진 냉각특성을 평가하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.72-82
• /
• 2007

This paper relates to reducing the temperature of a cryogenic liquid by contacting it with gas bubbles, which can be characterized by diffusion-driven evaporative cooling, The characteristic of diffusion-driven evaporative cooling is thoroughly examined by theoretical. analytical and experimental methods specifically for the case of helium injection into liquid oxygen. The results reveal that if the gaseous oxygen partial pressure in helium bubbles is lower than the liquid oxygen vapor pressure, cooling occurs autonomously due to diffusion mass transfer. The method of lowering the injected helium temperature turns out to be very effective for cooling purpose.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.147-152
• /
• 2011

The cryogenic cooling load from the top plate of cryostat to liquid helium surface, including wall conduction, thermal radiation and current leads, is investigated in a closed cryostat system for superconducting magnet. In general methods of load estimation, individual load is calculated separately, however they are actually coupled each other because of natural convection of helium vapor. Using relevant heat transfer analysis, we calculate cryogenic load with taking into account the effect of natural convection. Cryogenic load is under-estimated approximately 1% when the natural convection is ignored. The difference between actual cooling load and cooling load by individual calculation increases with supplying current.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.321-326
• /
• 1998

Electrical breakdown characteristics of liquid nitrogen($LN_2$) taking into consideration for application of high $T_c$ superconductor is very important. Also $LN_2$ will be used as both coolant and insulator in superconducting generator. In this paper, we investigated ac breakdown characteristics of cryogenic nitrogen gas above a $LN_2$ for rod-to plane electrode configuration. As result the breakdown mechanism of $LN_2$is dependence on bubble effect. And breakdown voltage is a ratio on bubble s size but electrodes arrangement is to make no difference. The breakdown voltage decreases slightly with increasing flow velocity, it again decreases abruptly with increasing flow velocity. These results were interpreted as the within pressure of rod electrode and Maxwell force.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.9-18
• /
• 2009

The cargo containment system (CCS) for ships carrying cryogenic fluid consists of at least two levels of barriers and insulation layers. It is because, even though there is a small amount of leak through the primary barrier, the liquid tight secondary barrier blocks further leakage of the cryogenic fluid. However, once the secondary barrier is damaged, it is highly possible that the leaked cryogenic fluid flows through the flat joint made of glass wool and reaches the inner hull of the ship. The primary objective of the present study is to investigate the influence of the damage extent in the secondary barrier on the amount of leaked cryogenic fluid reaching the inner hull and the temperature distribution there. Simulation results using a computational fluid dynamics tool were compared with the experimental data for the leaked cryogenic fluid flow and evaporation in the secondary insulation layer. The experimental and computational results suggest that, unless there is a massive leak, the cryogenic fluid mostly evaporates in the insulation layer and does not reach the inner hull in the state of liquid.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.43-52
• /
• 2019

극저온 유체를 사용하는 발사체는 극저온 유체의 자연순환회로를 이용하여 발사체의 엔진 입구를 냉각한다. 자연순환회로의 질량유량은 순환시스템을 구성하는 배관의 길이 및 직경과 시스템으로 들어오는 열유입에 의하여 결정된다. 극저온 유체의 자연순환회로의 순환 검증 및 질량유량 측정을 위하여 실험을 진행하였으며, 이론적 계산 결과와 비교하였다. 비교 결과 12%의 오차가 있음을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 발사체 상단에서 저중력 구간 및 가속 구간에서의 자연순환 질량유량을 예측한 내용을 포함한다. 가속구간에서는 산화제탱크가 100 kPa 내외로 유지하는 것이 자연순환유량 증가에 이로웠으며, 저중력구간에서는 중력가속도의 크기에 따른 최적 압력으로 조절해야 자연순환유량의 최고값을 유지할 수 있었다.