• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1016-1020
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• 2017

본 연구는 실물형 발사체 연소실에서 발생하는 연소불안정을 모사하여 검증하는 시험 설비의 개발을 위해 진행됐다. 연소불안정 모사시험설비 개발을 위해 3개의 인젝터를 일렬로 배치한 분리형 헤드 엔진을 설계/제작했으며, 예비운영을 통해 검증했다. 분리형 헤드에 대한 수류시험을 통해 차압에 따른 유량과 분무형태를 확인했으며, 실추진제 분무시험와 연소시험이 진행됐다. 10bar에서 예비운용시험을 진행하였으며, 연소 시험 결과 연소실 압력이 목표 압력에 비해 상당히 낮게 계측되었다. 이는 저압 시험이었기 때문으로 판단되며, 향후 고압 시험에서 해결될 것으로 예상된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.75-81
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• 2020

In this paper, we present an experimental investigation of the leakage and endurance performances of mechanical face seals in a 75-tonf turbopump for the Korea Space Launch Vehicle II first-stage engine. A mechanical face seal is used between the fuel pump and turbine to prevent mixing of the fuel and turbine gas. However, excessive leakage occurs through the carbon attached to the mechanical face seal bellows. To reduce this leakage, we redesign the mechanical face seal such that the contact area between the fuel and carbon is reduced, height of the carbon nose is reduced, and stiffness of the bellows is increased. Then, we conduct static and dynamic leakage tests and endurance tests to compare the performances of the original and modified mechanical face seals. The investigation of the leakage of the old and new mechanical face seals confirms that the leakage performance is significantly improved, by 80%, in the new design in comparison with the old design. The endurance tests demonstrate that the average wear rate of carbon in the new mechanical face seal is 0.1094 ㎛/s. The service lifetime is predicted to be 4,200 s, which is 28 times greater than the requirement. Finally, we present a new mechanical face seal in a 75-tonf turbopump, and perform a validation test in the real-propellant test facility at the NARO Space Center. Based on the test results, we can confirm that the modified mechanical face seal works well under real operating conditions.

• 한국추진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-11
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• 2017

나로우주센터에 구축된 터보펌프 실매질시험설비는 터빈 구동을 위해 가스 발생기 대신 알코올버너 연소 가스를 사용한다. 그러나 터빈 입구에서 압력과 온도가 증가하여 터보펌프의 회전수가 정상상태를 유지하지 못하였다. 본 연구는 시험 환경을 정확히 파악하고자 알코올버너와 공급 배관에 대한 시스템 해석 코드를 개발하였으며 적용하였다. 해석 결과는 시험 결과와 일치하였고 터빈 입구의 압력과 온도 변화가 배관 열전달에 기인함을 정량적으로 확인하였다. 터빈 입구 조건에 공급 배관 단열 효과는 크지 않으나 길이는 매우 영향이 컸다. 본 연구를 통해 경험적으로 알았던 시험 조건의 영향을 정량적으로 명확히 파악했으며 시험 운용에 적용할 수 있었다.