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제안 방법
- 개발 중인 터보펌프는 액체산소와 케로신을 매질로 하며 단단 원심형 펌프인 산화제펌프, 연료펌프와 이를 구동하기 위한 단단 충동형 터빈으로 구성되어 있다. 여기서는 연료펌프에 대한 축추력 측정을 통해 펌프의 축추력 특성을 살펴보도록 하겠다.
- 연료펌프의 축추력 측정은 설계 유량비(flow ratio; 설계유량계수에 대한 측정유량계수의 비율)에서 회전수에 따른 펌프의 성능을 파악하는 시험과 일정한 회전수에서 유량비에 따른 펌프의 축추력을 측정하는 시험으로 나누어 실시하였다(표 1 참조). 또한 임펠러와 플로팅 링 실과의 간극을 바꾸어 그 영향을 살펴보기도 하였다.
- 펌프 단품 시험실에서 연료펌프의 단품 시험은 모터 용량의 한계 때문에 최대 5500rpm까지 가능하다. 축추력 측정은 30톤급 터보펌프 개발 때 고안된 것을 사용하였으며, 펌프 내부의 축추력이 측정 장치에 전달되도록 하기 위해 펌프의 축추력 베어링은 하중을 받을 수 없는 같은 크기의 원통롤러베어링으로 교체하였고 펌프와 측정 장치의 로터는 강체 커플링 (rigid coupling)으로 연결하였다[3].
대상 데이터
- 연료펌프의 축추력 측정은 항우연에 있는 터보펌프 성능시험설비[5] 내에 있는 펌프 단품 시험실에서 이루어졌다. 시험설비는 30톤급 터보펌프 개발 때 확장한 설비를 개량하여 사용하였는데, 모터와 기어박스를 이용하여 펌프를 구동시키며 상온의 물을 폐회로로 순환시켜 시험을 진행한다(그림 2 참조). 펌프 단품 시험실에서 연료펌프의 단품 시험은 모터 용량의 한계 때문에 최대 5500rpm까지 가능하다.
- 연료펌프의 축추력 측정은 항우연에 있는 터보펌프 성능시험설비[5] 내에 있는 펌프 단품 시험실에서 이루어졌다. 시험설비는 30톤급 터보펌프 개발 때 확장한 설비를 개량하여 사용하였는데, 모터와 기어박스를 이용하여 펌프를 구동시키며 상온의 물을 폐회로로 순환시켜 시험을 진행한다(그림 2 참조).
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