• 제목/요약/키워드: Propulsion thruster

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인공위성 추력기 작동에 따른 배관 내 유동해석 (A Fluid Analysis for Propellant Feed System as Thruster Valve Operation)

  • 유명종;김수겸;이균호;최준민
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.45-46
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    • 2006
  • Usual LEO satellite for earth observation use a blowdown hydrazine monopropellant propulsion system for attitude hold and orbit maintenance. For precision control, thruster valve has very short closing time, but this can cause water hammering and pressure surge. Since water hammering and pressure surge can cause damage of propulsion system and ununiform thrust, Thruster valve closing is one of the special concern during satellite propulsion system design. In this paper, an analysis for propellant feed system is conducted using the method of characteristics. The results represent water hammer effect is negligible even at the worst case and pressure surge can be decreased effectively with a trim orifice.

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인공위성 추진기관 설계변수 도출을 위한 Hydrazine 액체 추진제의 비정상 유동해석 (Unsteady Flow Analysis of Liquid Hydrazine Propellant for the Design Parameter Derivation of Satellite Propulsion System)

  • 최진철;김정수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.497-501
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    • 2000
  • One of the way to derive design parameters of the fuel feeding system in satellite is to analyze unsteady flow of liquid propellant (hydrazine) in the propulsion system. During steady thruster firing the flow rate is constant: if a thruster valve is abruptly shut down among a sets of thrusters, pressure spikes much higher than the initial tank pressure occur. This renders the fuel flow unsteady, and the fluid pressure and flow rate to oscillate. If the pressure spikes are high enough, there are possibilities that propellant explosively decomposes, thruster valves are damaged, and adiabatic detonation of the hydrazine propellant is potentially incurred. Reflected shockwaves could also affect the calibration and operation of the pressure transducers. These necessitate the analysis of unsteady flow in the propulsion system design, and the calculation results obtained through some governing parameter variation are presented in this work.

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Investigation on the Powering Performance Prediction for Azimuth Thrusters

  • Van, Suak-Ho;Yoon, Hyun-Se
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제6권1호
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    • pp.27-33
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    • 2002
  • Recently, the application of the electric propulsion system becomes popular because of its advantage over conventional propulsion. However, the complicated flow mechanism and interaction around the azimuth thruster are not fully understood yet, and the studies on the powering performance characteristics with azimuth/pod thrusters are now in progress. The experimental method developed in KRISO(Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering) is introduced and the results of the powering performance tests, consisting of resistance, self-propulsion and propeller open water tests for a cable layer with two azimuth thrusters are presented. For the analysis of powering performance with azimuth thrusters, it is necessary to evaluate the thrust/drag for components of a thruster unit, Extrapolation results could differ according to the various definitions of the propulsion unit; that is the pod, thruster leg and/or nozzle can be treated as hull appendages or as part of propulsion unit, The powering performances based on several definitions are investigated for this vessel. The results of the measurements for the 3-dimensional velocity distribution on the propeller plane are presented to understand the basis of the difference in propulsion characteristics due to the propeller rotational directions.

선박 추진제어시스템을 위한 원격운용장치 구현에 관한 연구 (A Study of Remote Operation System for a ship Propulsion Thruster System)

  • 김종덕;김정환;김옥수;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2230-2236
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    • 2010
  • 최근 세계적인 조선 시장의 침체기에도 불구하고, 선박 시스템 원천기술 확보의 중요성이 지속적으로 부각되어 오면서, 세계적으로 선박 시스템 원천기술 확보를 위한 다양한 노력들이 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 선박추진제어 시스템의 국산화를 통해 해당 분야의 원천기술을 확보하고자 추진제어시스템의 원격운용장치의 구현에 대하여 연구하도록 한다.

PIC-DSMC 방법을 이용한 전기추력기 플룸 해석 (Numerical Simulation of an Electric Thruster Plume Behavior Using the PIC-DSMC Method)

  • 강상훈;전은지
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • 2000년 대에 들어 가파르게 성장하고 있는 우주비행체용 전기추진시스템의 안정적인 운영기술 개발을 위해, PIC-DSMC를 이용하여 전기추력기의 배기플룸의 거동을 해석하였다. 해석 방법에서 Boltzmann 관계식을 이용한 Simple Electron Fluid Model을 적용하였고, 원자-이온 간 충돌에 의해 발생하는 전하 교환 및 운동량 교환을 함께 고려하였다. 본 연구의 해석결과는 실험에서 계측한 플라즈마 전위값을 비교적 잘 예측하였다. 추력기 출구 근처에서는 활발한 입자 간 충돌 및 원자-이온 간 전하 교환으로 인해, 느린 이온 및 빠른 원자가 생성되었으며, 추력기 배기플룸의 궤적 및 속도에 중요한 영향을 미칠 것으로 예측되었다.

모노리스를 이용한 과산화수소 단일추진제 추력기 개발 (Development of $H_2O_2$ Monopropellant Thruster with Monolith Support)

  • 안성용;진정근;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.18-26
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    • 2007
  • 마이크로위성의 임무능력 향상을 위한 과산화수소 단일추진제 마이크로 추력기를 개발하였다. 단일 추진제 추력기의 핵심 요소인 촉매를 모노리스 지지체에 담지/제작하였으며 특성속도 효율, 반응지연 시간 측정을 통해 추력기 성능평가를 수행하였다. 실험결과 정상상태 설계 유량에서 96.0%의 높은 특성속도 효율을 확인하였다.

노즐목 가변 추력기의 압력제어 기법에 관한 예비실험 결과 (Preliminary Experimental Results of Pressure Control for Modulatable Thruster Applications)

  • 최재성;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.18-21
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    • 2011
  • 본 연구에서는 노즐목 가변 추력기의 핀틀 구동에 따른 압력제어에 대한 기초 연구를 진행하였다. 실험을 위해 핀틀 추력기 및 핀틀 형상을 설계, 제작하였다. Fluent 유동해석을 통해 핀틀에 걸리는 하중을 분석하였고 이를 통해 구동기 모델을 선정하였다. 공압 시험 결과 핀틀이 전진함에 따라 추력기 내부 유동에 영향을 주어 압력에서 큰 오실레이션 현상이 발생하였다. 또한 핀틀의 위치가 노즐 수축부의 특정 위치에 전진하면서 추력기 성능에 영향을 끼치고 있음을 발견하였으며 공압시험을 통해 압력 제어의 가능성을 확인하였다.

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MEMS 고체 추진제 추력기의 추진제실 설계와 구조체 가공 방법 (Design and Fabrication method of combustor for micro solid propellant thruster)

  • 이종광;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2006
  • 마이크로 추력기는 마이크로/나노 위성체의 구현을 위한 핵심 기술이며 다양한 다이크로 추력기 중 마이크로 고체 추진제 추력기는 각광받고 있는 추력기중 하나이다. 마이크로 고체 추진제 추력기는 노즐, 점화기, 추진제실 그리고 추진제로 구성되어 있다. 본 논문에서는 다양한 마이크로 고체 추진제 추력기들을 조사하고, 1mNs의 임펄스를 구현할 수 있는 추력기 모델을 제시하고 연소실의 설계 및 제작 방법에 대한 결과를 보고하겠다.

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초소형 단일 추진제 추력기 성능평가 (Performance Evaluation of a Micro Monopropellant thruster)

  • 이정섭;안성용;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.111-114
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    • 2008
  • 본 연구에서는 과산화수소 분해 반응을 이용한 초소형 추력기 성능평가를 실시하였다. 물리 화학적 안정성이 뛰어나고 분해 성능이 좋은 백금을 촉매로 사용하고 세라믹 폼을 지지체로 선정하였다. 실험에 사용된 단일 추진제는 90wt% 과산화수소로 질소 가스를 통한 직접 가압 방식으로 추력기에 공급된다. 추력기의 성능을 평가하기 위해서 특성 속도 효율을 구하고 압력곡선을 통해서 압력 상승 시간, 압력 하강 시간, 반응 지연 등을 종합적으로 살펴본다.

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하이드라진 단일 액체추력기용 촉매의 분해거동 특성 연구 (Experimental Study of Decomposition Characteristics of Catalyst for Hydrazine Monopropellant Thruster)

  • 김정훈;이재원;김인태;유명종;이균호;김수겸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.151-154
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    • 2007
  • 본 연구는 추력기 기초 설계개념 확보를 위한 주요 요소기술로서 촉매대 설계인자 및 하이드라진 분해촉매의 분해거동을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 저궤도 위성용으로 적용되고 있는 1Lbf급 하이드라진 추력기의 설계 제원을 기초로 하여 가시화 반응기를 설계/제작하였으며, 촉매대의 분해반응 및 거시적 거동을 육안 관찰함으로서 촉매대 설계개념을 파악하고자 하였다.

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