• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.614-615
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• 2010

The propellants distribution of an oxidizer rich preburner was predicted by a simplified physical approach. The Mixing head is composed of honeycomb array of 7 fuel injectors and 24 oxidizer injectors. The OF ratio of the mixing head is 15. As results, the OF ratio of the central area is about 9 and the OF ratio of the wall area is about 30.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.151.2-151.2
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• 2012

터보펌프 구동에 사용된 가스발생기 생성가스를 연소기로 공급하여 주추력 발생에 사용하는 다단연소 사이클 로켓엔진은 고추력을 요하는 우주 발사체에 널리 사용되고 있다. 다단연소 사이클 로켓엔진에 사용되는 가스발생기를 예연소기라 부르며 케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 로켓엔진에는 산화제 과잉 예연소기가 사용된다. 예연소기는 터보펌프 구동을 목적으로 하기 때문에 예연소기 생성가스의 횡단면 온도분포는 터빈에 의해 제한되는 온도범위 내에서 균일하여야 하며 넓은 운전영역에서 안정적인 연소가 이루어져야 한다. 산화제 과잉 예연소기는 모든 추진제가 혼합헤드를 통해 분사되는 방식과 추진제를 혼합헤드와 연소실로 나누어 공급하는 방식이 있다. 기술검증을 위해 산화제 일부와 연료를 혼합헤드를 통해 연소실에 공급하여 1차 연소시키고 나머지 산화제를 연소실 냉각채널을 거쳐 연소실 중앙의 분사공을 통해 연소실로 주입하여 기화시키는 형태로 최종적으로 연소압 20MPa, 혼합비 60에서 작동하는 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 연소시험을 수행하였다. 혼합헤드에는 별도의 점화용 분사기 없이 전체 연료 분사기를 통해 점화용 연료인 TEA/TEB 혼합물을 분사하여 점화하였다. 추진제를 2단으로 공급할 수 있도록 고안된 가압식 연소시험 설비에서 10회, 누적 60초 이상의 연소시험이 성공적으로 수행되었다. 연소시험결과 넓은 작동영역에서 안정적 연소특성과 생성가스 온도 분포의 균일성을 확인할 수 있었다. 고온 고압의 산화제 과잉 예연소기 기술 확보를 통해 케로신/액체산소 다단연소 사이클 로켓엔진 개발을 위한 기술적 기반을 마련하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.4
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• pp.81-88
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• 2013

It was designed and tested at the design point that an oxidizer rich preburner for a staged combustion liquid rocket engine propelled by kerosene and LOx. The oxidizer rich preburner was designed as some of LOx injected from the mixing head was burned with kerosene and the rest of LOx injected from injection holes in the regenerative cooling chamber was vaporized by combustion gas. The preburner is operated at OF ratio of 60 and combustion pressure of 20 MPa. The Preburner has a honey-comb type mixing head with simplex swirl injectors, a turbulence ring improving combustion stability and uniformity of product gas temperature distribution, and a nozzle simulating the duct. With the combustion test results at the design point, the oxidizer rich preburner showed high combustion stability and uniformity of product gas temperature distribution.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.67-75
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• 2013

The numerical analysis for the verification of preburner's cooling characteristics applying to kerosene-LOx rocket engine has been fulfilled. The distribution of combustion gas properties in primary combustion zone was calculated by the mixture ratio based on head injector arrangement, the properties of oxygen flowing in wall channels as coolant were applied under real-gas conditions, and multi-phase mixing model was employed to calculate the mixing process of primary combustion zone with liquid oxygen which was used for wall cooling. The results of numerical analysis were compared with the experimental results, hence thermo-physical properties in cooling channels and a combustor could be quantitatively identified.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.57-63
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• 2007

The oxidizer-rich preburner is applied to the high efficiency closed cycle rocket propulsion system. This system is generally operated on oxidizer-fuel mixture ratio over than 50. The spray quality and mixing performance are very important for stable combustion of this preburner. This paper presents basic design concept and spray characteristic of the oxidizer-rich preburner injector and this result could be applied to the development of the oxidizer rich preburner system.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.2-2
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• 2000

액체연료를 사용하는 엔진의 인젝터에 대한 연구는 연소효율에 중대한 영향을 미치는 분무 액적의 크기 및 분포 특성 연구에 초점을 두어왔다. 그러나 액체 로켓 엔진은 고온, 고압의 연소실 내에서 액체상태의 연료 및 산화제 액적이 매우 빠르게 기화되기 때문에, 미립화 특성 보다는 연료와 산화제의 혼합특성이 연소효율을 결정하는 변수로 작용하게 된다. 또한 분사된 액체 추진제는 미립화 단계 이전에 기화되어 초기 화염을 형성하므로, 분사 직후의 연료/산화제의 혼합과정을 이해하는 것은 상당히 중요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.3-3
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• 1999

액체로켓에 대한 연구에서 가장 중요한 분야 중의 하나는 인젝터에 관한 것이다. 인젝터는 적정량의 산화제와 연료를 미립화 및 혼합시켜 연소실로 공급하는 것으로서, 액체로켓의 안정적 연소와 성능에 많은 영향을 미치는 요소이다. 기존의 F-O-F형 injector의 경우 산화제 오리피스가 연료쪽에 비해 면적이 크기 때문에 미립화 및 혼합이 좋지 못하다. 본 연구에 사용된 injector는 F-O-F형 injector의 산화제 오리피스 면적과 동일하게 두 개의 오리피스로 만들어 줌으로써 연료 오리피스와의 면적비를 적정수준으로 유지할 수 있다. 이는 동일한 조건하에서 Doublet injector나 Triplet injector의 경우 커지는 산화제의 오리피스를 제한시켜 주는 장점이 된다. 결과적으로 이러한 장점은 기존의 Doublet injector나 Triplet injector보다 높은 연소효율을 보이게 된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.47-53
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• 2006

The oxidizer-rich preburner is applied to the high efficiency closed cycle rocket propulsion system. This system is generally operated on oxidizer-fuel mixture ratio over than 50. The spray quality and mixing performance are very important for safe combustion of this preburner. This paper presents basic concept and spray characteristic of the preburner injector.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.11a
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• pp.349-354
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• 2000

산화성 물질의 위험성 평가는 오랫동안 경험에 의해서 다루어져 왔으나 근래에 들어서 UN의 권고에 의하여 산화성 물질과 가연물을 혼합하여 연소시킬 때에 그 특성을 측정하여 위험성을 평가하는 방법이 발표되고 있다. 국내의 경우, 산화성 물질은 소방법상 위험물 제1류 및 제6류에 속하여 있는 것으로서, 그 위험성은 산화성 물질 단독으로 또는 가연물과의 혼합에 의해서 폭발성 또는 폭발적 연소성을 가지는 경우가 있어 사고의 위험이 매우 높다고 알려져 있다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.7
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• pp.593-600
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• 2015

In this study, a combined hybrid rocket system is newly introduced which has characteristics of both gas generators and afterburner type hybrid rockets. In particular, a combined gas generator utilizing solid fuel and liquid/gas oxidizer was designed as a primary combustor of the system. Combustion tests were carried out with various equivalence ratio affected by parameters such as fuel length, oxidizer flow rate, fuel port diameter and fuel type. In general, fuel-rich gas generator produces low combustion gas temperature to meet the temperature requirement and the target temperature was transiently set less than 1600 K. Since it was found that controlling parameters showed limited effects on the change of equivalence ratio, mixture of $O_2$ and $N_2$ as an oxidizer was additionally introduced. As a result, a combined gas generator successfully produced combustion gas temperature of less than 1600 K Future studies will carry out more combustion tests to attain fuel-rich combustion gas temperature less than 1200 K, which was a temperature requirement of a gas generator system in the previous studies.