• 제목/요약/키워드: Liquid propellant

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Observation of Discharge Plasma of Liquid Propellant PPT

  • Koizumi, Hiroyuki;Ruruta, Yohei;Watanabe, Keiko;Komurasaki, Kimiya;Sasoh, Akihiro;Arakawa, Yoshihiro
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.335-340
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    • 2004
  • On a liquid propellant PPT, the discharge processes that discharge was initiated and plasma was accelerated was observed by using a ultra high speed camera. Liquid propellant PPT is a pulsed plasma thruster using liquid as propellant. Our past study showed the successful operation of liquid propellant PPT and the thruster showed high specific impulse. However, its acceleration mechanism has not been clarified. In this study we observed the plasma acceleration processes in order to deepen our understanding of the acceleration mechanism.

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Gas-lift를 이용한 극저온 추진제의 재순환 성능에 대한 실험 (Experimental Study on Cryogenic Propellant Circulation using Gas-lift)

  • 권오성;이중엽;정용갑
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.551-554
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    • 2006
  • Inhibition of propellant temperature rising in liquid propulsion rocket using cryogenic fluid as a propellant is very important. Especially propellant temperature rising during stand-by after filling and pre-pressurization can bring into cavitation in turbo-pump. One of the method preventing propellant temperature rising in cryogenic feeding system is recirculating propellant through the loop composed of propellant tank, feed pipe, and recirculation pipe. The circulation of propellant is promoted through gas-lift effect by gas injection to lower position of recirculation pipe. In this experiment liquid oxygen and gas helium is used as propellant and injection gas. Under atmospheric and pressurized tank ullage condition, helium injection flow-rate is varied to observe the variation of recirculating flow-rate and propellant temperature in the feed pipe. There is appropriate helium injection flow-rate for gas-lift recirculation system.

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이온성 액체 추진제 추력기 설계 및 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Ionic Liquid Propellant Thruster)

  • 강신재;이정섭;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.645-648
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    • 2011
  • 단일 추진제로써 널리 사용되는 하이드라진은 높은 성능을 가지나 그 맹독성으로 인해 하이드라진을 대체할 새로운 친환경 추진제가 연구되고 있다. 친환경 추진제의 후보군들 중 이온성 액체 추진제는 하이드라진에 비해 낮은 독성과 더불어 높은 비추력, 밀도를 가진다. 이온성 액체 추진제중 하나인 Hydroxylamine Nitrate (HAN)을 사용한 추력기를 설계하기 위해서는 주어진 추진제 유량을 충분히 분해시킬 수 있는 촉매 베드 크기를 구할 필요가 있다. 본 연구에서는 HAN 추진제를 사용한 소형 추력기를 설계하고 추력기의 추진제 분해성능을 특성속도 효율 등으로 평가함으로써 HAN 추력기 설계에 있어 기준점을 제시하고자 한다.

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액체로켓엔진의 연소불안정 현상 (Review of Combustion Instability in Liquid Propellant Rocket Engines)

  • 길태옥;임지혁;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.71-84
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    • 2007
  • 액체추진제 로켓 엔진에서 발생되는 연소불안정 현상에 대해 논의하였다. 지난 1930년대에 고체 및 액체 로켓에서 발견되었던 연소불안정 현상은 연소현상을 이용하는 가스터빈, 램 및 스크램젯, 로켓 등 모든 기관에서 문제가 대두되었고, 이러한 기관들의 안정적인 운용을 위해서는 연소 불안정성에 대한 연구가 필요하게 되었다. 그러나 엔진을 파괴하는 심각한 현상을 초래하는 이 현상을 아직까지 완전히 제어하고 있지 못하다. 따라서 연소불안정 현상이 발생되는 원인과 메커니즘을 알아보고, 액체추진제 로켓에 대한 각국의 개발사를 알아보았다.

저온 비등 팽창유체와 고점성 유체마개를 이용한 고출력 저전력형 마이크로 분사기 (High-impulse, Low-Power Microthruster using Liquid Propellant with High-Viscosity Fluid Plug)

  • 김상욱;강태구;조영호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권6호
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    • pp.868-874
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    • 2002
  • A high-impulse, low-power, digital microthruster has been developed using low-boiling-temperature liquid propellant with high-viscosity fluid plug. The viscous fiction force of the fluid plug increases the blast pressure and the low-boiling-temperature liquid propellant is intended to reduce input power consumption. The three-layer microthruster has been fabricated by surface micromachining as well as bulk micromachining in the size of 7$\times$13$\times$1.5㎣. A digital output impulse bit of 6.4$\times$10$^{-8}$ Nsec has been obtained from the fabricated microthruster using perfluoro normal hexane (FC72) propellant and oil plug, resulting in about ten times increase of the impulse bit using one hundredth electrical input energy compared to the conventional multiple-shot microthruster.

액체추진 발사체의 추진제 소진시스템 (Propellant utilization system on liquid-fuelled rocket)

  • 조기주;임석희;정영석;오승협
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.203-206
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    • 2006
  • 액체 추진로켓의 총역적을 극대화를 위한 추진제 잔류량 최소화를 목적으로 하는 추진제 소진 시스템에 대한 분석을 수행하였다. 추진제 잔류량 변화의 주요 인자는 비행중 추진제 혼합비와 추진제의 실제 탑재량이다. 특히 극저온 추진제를 이용할 경우에는 온도 변화에 따른 밀도 변화가 잔류량 변화에 큰 영향을 준다. 비행 중 산화제 및 연료의 수위를 측정하여 필요 시 엔진으로 공급되는 유량을 조절함으로서 산화제 및 연료가 동시에 소진되도록 하는 시스템을 이용하여 잔류량을 최소할 수 있다. 이러한 시스템을 도입하기 위해서는 액체 로켓엔진의 혼합비 제어 시스템이 동반되어야 한다.

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Experimental investigation on No-Vent Fill (NVF) process using liquid Nitrogen

  • Kim, Youngcheol;Seo, Mansu;Yoo, Donggyu;Jeong, Sangkwon
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.71-77
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    • 2014
  • For a long-term space mission, filling process of cryogenic liquid propellant is operated on a space vehicle in space. A vent process during transfer and filling of cryogenic propellant is needed to maintain the fuel tank pressure at a safe level due to its volatile characteristic. It is possible that both liquid and vapor phases of the cryogenic propellant are released simultaneously to outer space when the vent process occurs under low gravity environment. As a result, the existing filling process with venting not only accompanies wasting liquid propellant, but also consumes extra fuel to compensate for the unexpected momentum originated from the vent process. No-Vent Fill (NVF) method, a filling procedure without a venting process of cryogenic liquid propellant, is an attractive technology to perform a long-term space mission. In this paper, the preliminary experimental results of the NVF process are described. The experimental set-up consists of a 9-liter cryogenic liquid receiver tank and a supply tank. Liquid nitrogen ($LN_2$) is used to simulate the behavior of cryogenic propellant. The whole situation in the receiver tank during NVF is monitored. The major experimental parameter in the experiment is the mass flow rate of the liquid nitrogen. The experimental results demonstrate that as the mass flow rate is increased, NVF process is conducted successfully. The quality and the inlet temperature of the injected $LN_2$ are affected by the mass flow rate. These parameters determine success of NVF.

우주발사체용 액체추진시스템 설계 프로세스 (Design Process of Liquid-Propellant Propulsion System for Space Launch Vehicle)

  • 김희태;한상엽;이한주;조기주;오승협
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.147-150
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    • 2005
  • 우주발사체는 위성 및 spacecraft와 같은 페이로드를 정해진 궤도에 정확하게 투입하기 위해 추력제어가 용이하고 비추력이 높은 액체추진시스템을 주로 사용한다. 그러나 액체추진시스템은 고체추진시스템에 비해 구조가 복잡하고 고도의 기술을 요하므로 개발과정이 매우 어렵다는 단점이 있다. 우주발사체 개발과정 중 초기의 시스템 설계 단계는 전체 발사체 개발비용 및 일정을 축소하고 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 단계이다. 본 논문에서는 최상의 액체추진시스템을 선택하기 위한 시스템 설계 단계에서의 프로세스를 제시하고 설명하였다.

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개방형 액체로켓엔진의 추력제어를 위한 최적출력 추종제어 시뮬레이션 (Optimal Output Tracking Control Simulation for Thrust Control of an Open-cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 차지형;조우성;고상호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.52-60
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    • 2020
  • 본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

KSR-III 액체추진로켓 시제엔진 검증시험 (Verification Test of KSR-III Liquid Propellant Rocket Prototype Engine)

  • 하성업;류철성;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.67-74
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    • 2001
  • 국가우주개발 중장기 계획에 의거, 인공위성 발사체 독자 개발에 필요한 필수기술을 확보하기 위하여 액체추진제 로켓엔진 개발의 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 한국항공우주연구원은 과학로켓 3호(KSR-III)에 적용하기 위한 액체추진기관을 개발하고 있다. 이러한 목적으로 kerosene/LOx를 사용하며 13톤급의 추력을 낼 수 있는 시제엔진이 설계, 제작되었으며 이 엔진에 대한 연소시험이 실시되었다. 본 연구에서는 액체로켓 시제엔진 시험을 위한 일련의 시험절차와 시험방법을 소개하며, 시험을 통하여 획득한 정특성자료 및 동특성자료에 대하여 분석하였다.

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