• 제목/요약/키워드: turbopump

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터보펌프+가스발생기 폐회로 연계시험 (Turbopump+Gas generator Closed-loop coupled test)

  • 김승한;남창호;김철웅;문윤완;설우석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.129-132
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    • 2008
  • 30톤급 액체산소/케로신 추진제 액체로켓엔진 개발을 위해 연소기를 제외한 터보펌프, 가스발생기 등의 주요 엔진 구성품을 이용한 터보펌프+가스발생기 폐회로 연계시험을 수행하였다. 터보펌프+가스발생기 폐회로 연계시험에서는 엔진시스템 작동 조건을 구현하기 위해 연소기는 유량조절 오리피스로 모사하였다. 엔진시스템 모사조건에서 터보펌프+가스발생기 폐회로 연계시험기의 예냉, 시동 및 정격조건 작동이 성공적으로 수행되어 터보펌프와 가스발생기의 작동성을 검증하였다. 연계시험기의 출력 및 혼합비 제어를 위한 제어시스템도 성공적으로 검증되었다.

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낮은 입구압력 조건에서 캐비테이션 불안정성에 의한 액체로켓엔진의 작동 특성 (Operational Characteristic of Liquid Rocket Engine by Cavitation Instability at Low Inlet Pressure Condition)

  • 김대진;강병윤;최창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.93-100
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    • 2020
  • 액체로켓엔진의 터보펌프는 추진제 상태 변화로 인한 캐비테이션 발생을 최소화하기 위해 인듀서를 사용한다. 그러나 인듀서에서 발생하는 캐비테이션 불안정성은 엔진 개발의 큰 문제점으로 알려져 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 1단용 엔진이 낮은 입구압력 조건에서 작동될 때 캐비테이션 불안성에 의한 엔진 작동 특성을 검토하고 엔진의 신뢰도를 확인하고자 하였다. 산화제펌프의 캐비테이션 불안정성을 대표하는 특성주파수가 산화제펌프와 연료펌프를 비롯한 엔진 여러 곳에 부착된 동압센서, 가속도계, 스트레인 게이지 등의 신호에서 뚜렷하게 관찰되었다.

터보펌프용 연료펌프의 성능 시험 (Performance Tests of the Fuel Pump for a Turbopump)

  • 김대진;홍순삼;최창호;김진한
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.655-659
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    • 2004
  • Performance tests of the fuel pump for a turbopump unit have been successfully carried out in water environment. The tests are performed to evaluate the hydraulic and cavitation performances. The head and volute pressure distribution of the fuel pump followed the conventional similarity rule - unlike this, the secondary passage pressure distribution showed a small deviation from the conventional similarity rule. Also, critical cavitation number decreased as the rotational speed of the pump increased.

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터보펌프 인듀서에 대한 극저온 성능시험 (Cryogenic Performance Test of a Turbopump Inducer)

  • 김진선;김진한;홍순삼
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.64-70
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    • 2007
  • 액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

산화제 터보펌프의 구조 강도 및 진동 안전성에 관한 연구 (Investigation on the Strength and Vibration Safety of the Oxidizer Turbopump)

  • 전성민;김진한;양수석;이대성
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.25-32
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    • 2002
  • Structural and dynamic analyses of inducer and impeller for an oxidizer turbopump are peformed to investigate the safety level of strength and vibration at a design point. Due to high rotational speed of turbopump, effects of centrifugal forces are carefully considered in the structural analysis. Hydrodynamic pressure is also considered as an external force applied to inducer and impeller blades. A three-dimensional Finite Element Method (FEM) is used for linear and nonlinear structural analyses with modified Newton-Raphson iteration method. After the nonlinear trim solution is obtained from the structural analysis, dynamic characteristics are obtained as a function of rotational speed from the linearized eigenvalue analysis at an equilibrium position. According to the results of numerical analysis, the safety margins of strength and vibration resonances are sufficient enough for safe operation within the requited life cycle.

터보펌프 인듀서에 대한 극저온 성능시험 (Cryogenic Performance Test of a Turbopump Inducer)

  • 홍순삼;김진선;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.93-99
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    • 2006
  • 액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

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터보펌프용 전진익형 인듀서 흡입성능 유동해석 (Numerical Simulation of Suction Performance of a Forward-Sweep Inducer for Turbopumps)

  • 최창호;노준구;김진한
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.13-18
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    • 2014
  • Computational and experimental studies on a forward-sweep inducer for turbopumps were performed to see the effect of the blade sweep on the suction performance of the inducer. Computational results show that backflows at the inlet decrease in the case of the forward-sweep inducer by inhibiting pre-rotation of the inflow and the low pressure region near the tip also diminishes, which is presumed to improve the suction performance of the inducer. The predicted suction performance of the inducer is compared with the experimental result. The result shows that the computation overestimates the suction performance of the inducer compared to the value from the experiment.

산화제 터보펌프의 구조 강도 및 진동 안전성에 관한 연구 (Investigation on the Strength and Vibration Safety of the Oxidizer Turbopump)

  • 전성민;김진한;양수석;이대성
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.271-278
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    • 2001
  • Structural and dynamic analyses of inducer and impeller for a oxidizer turbopump are peformed to investigate the safety level of strength and vibration at design point. Due to high rotational speed of turbopump, effects of centrifugal forces are carefully considered in the structural analysis. Hydrodynamic pressure is also considered as an external force applied to inducer and impeller blades. A three dimensional finite element method(FEM) is used for linear and nonlinear structural analyses with modified Newton-Raphson iteration method. After the nonlinear trim solution is obtained from the structural analysis, dynamic characteristics are obtained as a function of rotational speed from the linearized eigenvalue analysis at an equilibrium position. According to the results of numerical analysis, the safety margins of strength and vibration resonances m sufficient enough to be operated safely within the required life cycle.

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선화제펌프 입구에서 캐비테이션 발생 가능성 및 위험성 평가 (The Possibility and Risk of Generation of Cavitation at the inlet of the Turbopump)

  • 김철웅;문인상;V.A.베르샤드시키
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.279-282
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    • 2006
  • Upon a turbopump's running, cavitation may occur at the inlet of the LOx pump by pressure drop and heat transfer along the LOx feeding line. Since the cavitation can cause serious damage to the pump or to stop running, the absence of the cavitation at the inlet of a turbopump should be confirmed before the using the turbopump. In the present study, the calculation of the volume fraction of LOx gas phase at the inlet of the pump are performed with different temperatures of LOx in the tank, pressure drops and heat transfers along the feeding line. This calculation method can be applied to define the limits of thermal and hydraulic characteristics during the design of a LOx feeding system.

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75톤급 액체로켓 엔진 터보펌프 터빈의 성능특성연구 (Investigation on the Performance Characteristics of the 75ton Class Turbopump Turbine)

  • 정은환;이항기;박편구;곽현덕;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.65-71
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    • 2010
  • 75톤급 개방형 액체로켓용 터보펌프 터빈의 성능시험을 수행하였다. 넓은 압력비와 회전수 영역에서 터빈의 출력을 측정하였으며 이를 통해 터빈로터 전후의 유동특성을 파악하였다. 아울러, 터빈의 효율 변화 및 측정된 로터입구의 압력을 기 개발된 30톤급 터빈과 비교하였으며 이를 바탕으로 설계 의도에 부합되는 향상된 성능의 동익을 재설계하였다.