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논문 상세정보

내열 재료별 삭마형상에 따른 초음속 노즐 성능 분석

A performance analysis on supersonic nozzle by ablated shape of thermal protectors

초록

Pan과 Rayon계 내열재료는 카본-페놀 복합재료로 고체 추진기관용 노즐 내열재로 사용되고 있다. 연소시험 후, 두 재료의 삭마패턴에 달라 삭마형상에 의한 노즐 추력성능 변화와 관련된 연구가 요구되었다. 본 연구에서는 연소시험 후 획득한 삭마형상을 이용한 1차원 면적분석과 유동해석 수행하여 Pan계 및 Rayon계 내열재의 삭마형상에 의한 추력 손실 량을 예측하였다. 연구 결과, Rayon의 경우 Pan의 경우에 비해 약 0.53%의 추력손실이 더 있었으며, 약 0.4%의 더 많은 총 역적 손실이 예측되었다.

Abstract

Pan and rayon materials, two types of carbon fabric/phenolics composites, are using as thermal protectors for SRM's nozzle. After burning tests, It was required to analyze the performance of nozzles by ablated shape because ablative patterns were different from each other. For studying of performance on supersonic nozzles that have ablated shape, 1-dimensional analysis and numerical analysis were performed and results were presented in this paper. As the results of this study, in case of the thrust loss, rayon was predicted about 0.53% higher than pan and in case of total impulse loss, rayon was predicted about 0.4% higher than pan.

본문요약 

문제 정의
  • 본 연구에서는 연소시험으로 얻어진 Pan계 카본/페놀 확대부 내열재(20도 T/W)와 Rayon계카본/페놀 확대부 내열재(0도 17W)의 삭마형상이 노즐 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 1차원적인 면적분석과 Fluent를 이용한 유동해석을 수행하였고 그 결과를 시험결과와 비교, 분석함으로서 삭마형상이 초음속 노즐의 추력 성능에 미치는 영향을 평가하였고 그 결과를 수록하였다.

    본 연구에서는 연소시험으로 얻어진 Pan계 카본/페놀 확대부 내열재(20도 T/W)와 Rayon계카본/페놀 확대부 내열재(0도 17W)의 삭마형상이 노즐 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 1차원적인 면적분석과 Fluent를 이용한 유동해석을 수행하였고 그 결과를 시험결과와 비교, 분석함으로서 삭마형상이 초음속 노즐의 추력 성능에 미치는 영향을 평가하였고 그 결과를 수록하였다.

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