• 제목/요약/키워드: Propellant Composition

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고온에서 HAN 계열 추진제 액적의 거동에 대한 연구 (Investigation on Behavior of HAN-based Propellant Droplet at High Temperature)

  • 황창환;백승욱;한조영;김수겸;전형열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.329-332
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    • 2012
  • The droplet behavior of 83.9 wt.% HAN water solution was investigated experimentally with various ambient temperature and nitrogen environment. At the initial stage of evaporation under thermal decomposition temperature of HAN, gradual decreasing of droplet diameter was observed. After that, the droplet started to expand due to the internal pressure build up by water nucleation inside the droplet. The micro explosion was observed at higher temperature than the decomposition temperature of HAN and the remaining droplet showed similar behavior of single composition droplet. The decreasing rate was augmented as the ambient temperature increasing.

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노즐 확장비에 따른 고체추진기관 성능해석 (Performance Analysis of Soild Rocket Motor according to the Ratio of Nozzle Expansion)

  • 신동일;황형노;서혁
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.320-323
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    • 2009
  • 추진기관의 개발과정에서는 추진제의 조성개발, 온도에 따른 성능분석, 내열재 삭마상태 등 여러가지 고려사항이 있다. 노즐 확장비에 따른 추진기관의 성능분석 또한 이러한 과정 중에 하나로 추진기관의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 추진기관에 대한 해석 후 실제 모타를 제작 시험하여 이를 검증하였다.

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Burning of Metallized Composite Solid Rocket Propellants: from Micrometric to Nanometric Aluminum Size

  • DeLuca, Luigi T.;Galfetti, Luciano
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.886-898
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    • 2008
  • A survey is offered of the present status of microaluminized propellants industrially used worldwide in most space applications, but new directions are also pointed out making profitable use of the nanoaluminized propellants currently tested in many laboratories. Different industrial- and research-type of solid rocket propellants, mainly but not only, of the well-known family oxidizer/Al/HTPB(oxidizer being AP, AN or a mixture of the two) were experimentally analyzed at the Space Propulsion Laboratory of Politecnico di Milano. In general, they feature the same nominal composition but implement different grain size distributions of the oxidizer or metal fuel. The basic properties of all formulations were compared to that of a standard propellant already certified for flight.

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PMD용 BKNO3 금속화약의 제조공정 및 특성분석 (The Manufacturing Process and Characteristic Analysis of BKNO3 Metal-Explosive for PMD)

  • 심정섭;김상백;안길환;김준형;류병태
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.90-96
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    • 2018
  • 고체 점화제 $BKNO_3$는 항공우주 및 유도탄 등의 점화제로 널리 적용되는데 본 연구에서는 $BKNO_3$의 제조공정과 특성평가를 수행하였다. 이 고체 점화제는 금속분말과 산화제 그리고 유기 고분자물질(결합재)로 구성된다. 증발법(evaporation process)을 사용하여 원료들을 균질하게 혼합하였다. CEA 프로그램을 사용하여 $BKNO_3$의 물질특성 및 열적 반응 해석을 통한 최적 조성비를 설계하였으며, 입도, 형상, 감도, 열량 분석 등의 특성 평가를 수행하여 결과를 분석하였다.

고체연료 램젯용 HTPB 연료그레인에 첨가제와 점화보조제가 미치는 영향 (Effects of Additives and Ignition Support Material on HTPB Fuel Grains for Solid Fuel Ramjet)

  • 정우석;백승관;정연수;권태수;박주현;김인철;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.957-967
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    • 2017
  • 첨가제와 점화 보조제가 적용된 고체연료 램젯 용 연료 그레인의 연소시험을 수행하여 점화 지연과 연소 효율을 확인하였다. 연료 그레인은 HTPB에 AP 파우더 15 wt.% 보론 입자 5 wt.%가 혼합된 형태로 구성되어 있다. 연료 그레인에 $NC/BKNO_3$와 Composite 추진제로 이루어진 점화보조제를 도포하여 우수한 점화성능을 확보하였다. 에탄올 블렌딩 과산화수소 가스발생기를 통해 램젯 연소실의 공기와 가깝도록 온도, 압력, 산소 조성을 조절한 산화제 가스를 유속 $200kg/m^2s$ 으로 흐르도록 설정하였다. 실험 결과, 점화보조제의 작동을 통해 연료그레인에서 0.5초의 점화 지연시간을 파악하였다. 또한 보론의 연소를 통해 8 bar의 일정한 연소실 압력과 0.86의 높은 연소 효율을 확인하였다.

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액체로켓엔진의 성능특성 연구 (Experimental Study on Performance Characteristics of Liquid Rocket Engine)

  • 장행수;이성웅;조용호;우유철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.211-217
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    • 2003
  • 액체산소와 액화천연가스를 이용한 재생냉각 액체로켓엔진의 특성을 실험적인 방법으로 고찰하였다. 추진제의 상에 따른 재생냉각효과를 규명하기 위하여 물냉각, 천연가스냉각 그리고 액화천연가스 냉각방식 각각에 대해 일련의 시험을 수행하였다 연소실 압력과 혼합비에 따른 연소특성과 연소성능 변화를 고찰하였으며, 연료의 조성변화와 재생냉각에 따른 연료 엔탈피 변화에 따른 액체로켓 엔진의 성능변화를 파악하였다. 시험결과 이론혼합비의 70∼75% 값을 가지는 혼합비에서 최대 특성 속도가 발생하였으며, 연소성능을 나타내는 chamber coefficient는 0.952∼0.98의 값을 보였다.

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Synthesis and characterization of a new energy material (guanidinium dinitramide) with crystallization solvent

  • Kim, Wooram;Park, Mijung;Park, Yeonsoo;Kwon, Younja;Jo, Youngmin
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제68권
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    • pp.153-160
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    • 2018
  • An environmentally favorable (chlorine-free) solid oxidizer, guanidinium dinitramide [GDN; $NH_2C(NH_2)NH_2N(NO_2)_2$], was newly synthesized from guanidine carbonate [$NH_2C(=NH)NH_2{\cdot}1/2H_2CO_3$]. Two different crystalline forms (${\alpha}-type$ and ${\beta}-type$) appeared according to the applied solvents and synthesis conditions. Moisture, during extraction, might become trapped in a crystal between inner molecules. Therefore, despite having the same chemical composition, Raman-IR and TGA-DSC revealed different physical characteristics of the two forms. Peaks of Raman shift near $1000cm^{-1}$ implied different chemical structures. Thermal analysis revealed an exothermic temperature $155.7^{\circ}C$ for ${\alpha}-type$ but one of $191.6^{\circ}C$ for ${\beta}-type$. The caloric value of ${\alpha}-type$ was 536.4 J/g, which was 2.5 times larger than that of the ${\beta}-type$, which was 1310 J/g. While the synthesized GDN of ${\alpha}-type$ showed a steep exothermic decomposition, the ${\beta}-type$ was slowly decomposed after melting through an endothermic process. This work implied that despite of the same molecular formula some different core thermal properties would appear depending on synthesis conditions.

Glycidyl Azido Copolyetherdiol을 이용한 Polyurethane의 합성과 특성분석 (Synthesis of Glycidyl Azido Copolyetherdiol for Solid Propellant Polyurethane Binder)

  • 신범식;이범재;박영철;황갑성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.231-236
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    • 2008
  • 양이온 개환중합법을 이용하여 Epichlorohydrin(ECH)과 Tetrahydrofuran(THF)을 공중합 하였다. 중합은 1,4-Butandiol 존재 하에 $BF_3THF$를 촉매로 사용하여 잘 제어된 Copolyetherdiol을 합성하였다. 분자량은 [monomer]/[diol]비를 조절하였고, 공중합체 조성은 ECH와 THF의 투입몰비를 변화하여 조절하였다. 합성된 Copolyetherdiol의 Chlorine기는$S_N2$반응을 이용하여 Azide기로 치환하였다. 합성된 고분자를 프리폴리머로 사용하여 경화제인 N-100/IPDI와 경화촉매인 TPB/MA 혼합촉매를 이용하여 Polyurethane을 합성하여 경화거동과 기계적 특성은 비교 분석하였다.

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A novel approach for manufacturing oxide dispersion strengthened (ODS) steel cladding tubes using cold spray technology

  • Maier, Benjamin;Lenling, Mia;Yeom, Hwasung;Johnson, Greg;Maloy, Stuart;Sridharan, Kumar
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권4호
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    • pp.1069-1074
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    • 2019
  • A novel fabrication method of oxide dispersion strengthened (ODS) steel cladding tubes for advanced fast reactors has been investigated using the cold spray powder-based materials deposition process. Cold spraying has the potential advantage for rapidly fabricating ODS cladding tubes in comparison with the conventional multi-step extrusion process. A gas atomized spherical 14YWT (Fe-14%Cr, 3%W, 0.4%Ti, 0.2% Y, 0.01%O) powder was sprayed on a rotating cylindrical 6061-T6 aluminum mandrel using nitrogen as the propellant gas. The powder lacked the oxygen content needed to precipitate the nanoclusters in ODS steel, therefore this work was intended to serve as a proof-of-concept study to demonstrate that free-standing steel cladding tubes with prototypical ODS composition could be manufactured using the cold spray process. The spray process produced an approximately 1-mm thick, dense 14YWT deposit on the aluminum-alloy tube. After surface polishing of the 14YWT deposit to obtain desired cladding thickness and surface roughness, the aluminum-alloy mandrel was dissolved in an alkaline medium to leave behind a free-standing ODS tube. The as-fabricated cladding tube was annealed at $1000^{\circ}C$ for 1 h in an argon atmosphere to improve the overall mechanical properties of the cladding.

발사체 공학교육을 위한 물로켓, Part I: 원리와 시스템 구성 (Water Rockets for Engineering Education of Launch Vehicles, Part I: Principles and System Composition)

  • 김재열;황원섭;최정열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권7호
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    • pp.525-534
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    • 2019
  • 물로켓은 우주발사체와 동일한 기본원리를 가지는 가압식 액체추진제 로켓이다. 물로켓은 청소년용 과학교육 교보재 수준을 훨씬 넘어, 대학 수준의 액체 로켓 및 발사체 체계 공학 교육의 도구로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 물로켓의 추진 및 비행 원리와 이론을 대학 학부의 로켓 공학 교육 수준에서 고찰하였다. 아울러 발사체와 발사대, 탑재체, 회수 및 고도 장치와 방법 등 체계 수준의 물로켓 설계와 운영에 대한 사항들을 정리하였다.