• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.9-15
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• 2012

하이브리드 연소실의 국부 압력과 속도변화를 고려하는 비정상 내탄도 해석모델을 제안하고 이를 바탕으로 연소실 내 국부영역에서 내탄도 특성인자의 변화를 도출하였다. 해석 모델 검증을 위하여 연소실 전후단의 압력을 측정한 실험결과와 해석결과를 비교하여 실험과 해석결과가 유사함을 확인하고 연소 효율을 평가 하였다. 하류방향으로 산화제 유량이 변화하므로 이에 따른 연소실 국부영역의 압력, 온도, 연료의 후퇴율 및 연소가스의 유속 변화를 정량적으로 고찰하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권4호
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• pp.333-348
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• 2019

Low fuel regression rate is the main drawback of hybrid rocket which should be overcome. One of the improvement techniques to this problem is usage of a solid fuel grain with a complicated geometry port, which has been promoted owing to the recent development of additive manufacturing technologies. In the design of a hybrid rocket fuel grain with a complicated geometry port, the understanding of fuel regression behavior is very important. Numerical investigations of fuel regression behavior requires a capturing method of solid fuel surface, i.e. gas-solid interface. In this study, level set method is employed as such a method and the preliminary numerical tool for capturing a hybrid rocket solid fuel surface is developed. At first, to test the adequacy of the numerical modeling, the simulation results for circular port are compared to the experimental results in open literature. The regression rates and oxidizer to fuel ratios show good agreements between the simulations and the experiments, after passing enough time. However, during the early period of combustion, there are the discrepancies between the simulations and the experiments, owing to transient phenomena. Second, the simulations of complicated geometry ports are demonstrated. In this preliminary step, a star shape is employed as complicated geometry of port. The slot number effect in star port is investigated. The regression rate decreases with increasing the slot number, except for the star port with many slots (8 slots) in the latter half of combustion. The oxidizer to fuel ratio increases with increasing the slot number.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.344-349
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• 2003

The purpose of this study is to ascertain the ability of New type cutter using Hybrid Rocket Propulsion System to cut normal carbon steel and also compound metal like stainless steel which cannot be cut by regular oxygen-acetylene cutter. To compare cutting performance, Two different types of experiment with oxygen-acetylene and Hybrid Combustion cutters were performed. As a result, Hybrid Combustion cutter is used to cut both carbon steel and stainless steel with cutting speed of 400mm/min(carbon steel) and 250mm/min(stainless steel). Otherwise, oxygen-acetylene cutter can be used to cut only carbon steel with cutting speed of 500 $^{\sim}$ 700mm/min. The possibility of Hybrid Combustion cutter as a cutting machine was confirmed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권3호
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• pp.23-31
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• 2016

The intermediate mixing chamber is one of various methods for improving the regression rate and combustion efficiency of the hybrid rocket. The mixing chamber with its non-combustible material makes the propulsion performance increase, but it leads to a low fuel-loading density in the combustion chamber; therefore, this performance-related trade-off between the mixing chamber and the low fuel-loading density was studied. In this study, the trade-off was conducted by comparing the intermediate-mixing-chamber case with a w/o-mixing-chamber case. The small hybrid-sounding rocket is designed with internal ballistics for comparing the rocket length to the weight. In addition, an external ballistic analysis was conducted for comparing the performances of the w/- and w/o-mixing-chamber cases. As a result, the intermediate-mixing-chamber case shows that the length and the weight were decreased to 12 % and 8 %, respectively; furthermore, when compared with the normal cases, the estimated altitude result of the w/-mixing-chamber case was increased to approximately 75 m.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권1호
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• pp.2-8
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• 2006

Numerical analysis of the flow field in the reactive medium of End-Burring combustor is studied in order to investigate the combustion characteristics of hybrid combustion. The main part of this study is focused on the port diameter effects of oxidizer injector on the temperature distribution within the reactive field. It is found that the case having the largest port diameter(25 mm) delivers the optimum conditions for the design of End-Burring combustor where the predicted temperature field showed the most acceptable distribution.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.649-652
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• 2011

산화제 유동 변화를 위한 디스크를 예혼합실에 장착하여, 디스크의 직경과 길이를 변경하며 PMMA/GOx를 이용한 하이브리드 로켓 모터의 지상연소시험을 수행하였다. 디스크에 의해 산화제 유동의 와류유출(vortex shedding)이 발생하여, 연소율과 압력 진동 등의 연소 특성이 변화하였다. 연소실험 후 PMMA를 축방향으로 잘라내어 연소면을 관찰하여, PMMA의 연소면 전체에서 딤플 형태의 패턴이 발견하었다. 이는 연소 과정 중 연소면 근처에서 발생하는 blowing 효과에 의해 변화된 산화제 유동의 경계층 특성에 기인한 것으로 보이며, LES 기법을 이용하여 수행한 수치적 연구 결과와 일치한다. 이는 하이브리드 로켓 모터의 연소불안정 현상을 이해하는데 중요한 자료로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.228-231
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• 2006

일반적으로 하이브리드 추진 연소 특성에서 연소 시간은 실험식의 인자로 고려되지 않는다. 따라서 실험의 변수로써 연소 시간이 하이브리드 연소 특성 및 추진 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 후퇴율은 연소 시간에 따라 감소하나, 연료 질량 유속은 일정한 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.18-25
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• 2014

본 연구에서는 다이아프램(diaphragm)을 설치한 하이브리드 로켓에서 발생하는 연소불안정의 발생 메커니즘을 알아보고, 고체연료의 연소율은 증가하면서 연소불안정은 줄일 수 있는 그레인 설계를 제안하였다. 고체연료의 연소율을 증진시키기 위해 다이아프램을 설치한 하이브리드 로켓 모터에서 관찰되는 큰 연소불안정의 가진 요인은 전방 연소실에서 생성된 와류가 후방의 다이아프램에 부딪치면서 나타나는 Hole-tone으로 판단된다. 또한 다이아프램의 고연소율 발생 메카니즘을 적용하면서 연소불안정은 줄일 수 있는 'Stepped Grain'을 제안하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.112-118
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• 2019

수중운용 체계를 위한 로켓추진기관 개발에 대해 기술하였다. 추력조절이 가능한 LP(Liquid Propellant rocket)형 추진기관 및 HR(Hybrid Rocket)형 추진기관을 선정하여 시스템으로의 적용 가능성을 확인하였다. 축소형 액체로켓연소기 및 이동형 시험대를 개발하여 적용 가능성을 검토하였으며, 수상체계 적용을 위한 추력 1.5톤급 및 추력 1.8톤급 하이브리드 로켓 추진기관을 개발하였다. 시험결과 1.8-톤급 하이브리드 로켓이 수상운용을 위한 추진기관 요구 성능 및 수중 주행 안정성 목표를 성공적으로 달성하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.139-146
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• 2021

하이브리드 로켓 연소에서 산화제 스월 분사는 회전방향 속도성분이 경계층 유동에 영향을 미쳐 연소안정화에 기여한다. 그러나 스월 강도가 증가할수록 연소성능을 과도하게 변화시키는 문제점이 나타난다. 따라서 참고문헌[7]의 삽입연료와 함께 사용하여 연소성능 변화를 최소화 하면서 연소불안정 억제를 시도하였다. 이를 위해, 일련의 실험을 계획하여 스월 강도와 삽입연료 위치를 변화하며 연소불안정의 발생과 연소성능 변화를 관찰하였다. 실험결과, 스월 각 6°, 삽입연료 위치 310 mm 조합에서 연소불안정이 억제되었으며 연소압력, O/F 비 그리고 연료 후퇴율 등의 변화가 최소인 것으로 확인하였다. 또한 고주파수 대역의 압력진동(p')와 열방출진동(q')의 위상차가 π/2로 음의 결합을 형성하도록 연소조건을 유지하는 것이 저주파수 연소불안정 발생을 억제하는 필요충분조건임을 재확인하였다.