1. 「산업기술의 유출방지 및 보호에 관한 법률」 제2조제2호에 따른 국가
핵심기술 관련 연구개발과제를 수행한 경우
2. 「소재ㆍ부품ㆍ장비산업 경쟁력강화를 위한 특별조치법」 제2조 제3호에
따른 핵심전략기술 관련 연구개발과제를 수행한 경우
3. 법 제21조제2항에 따라 보안과제로 분류된 연구개발과제를 수행한 경우
4. 연구개발기관의 장이 해당 연구개발성과에 대하여 지식재산권을 취득
하려는 경우
5. 외국의 정부ㆍ기관ㆍ단체와의 협정ㆍ조약ㆍ양해각서 등에 따라 해당
연구개발기관의 장이 비공개를 요청하는 경우
6. 「대ㆍ중소기업 상생협력 촉진에 관한 법률」 제24조의 2에 따라 중소
기업이 연구개발성과를 임치한 경우
7. 그 밖에 영업비밀 보호 등 정당한 사유가 있는 경우
※ 국가연구개발혁신법 시행령 (2022.1.1 시행)에 의해 추후 공개로 전환될
가능성은 있습니다.
과제관리기관과의 협의를 통하여 비공개 기한(3년)이 만료된 보고서를 공개로
전환할 수 있도록 계속적으로 관리되고 있으며, 현재 비공개 처리된 보고서의
열람이 어려운 점 양해 부탁드립니다.
고압 터보펌프 개발을 위해 기본적으로 터보기계류 설계/해석 기술, 정밀부품 제작기술, 그리고 시험평가 기술을 필요로 한다. 본 연구는 상기 기술을 부분적으로 보유하고 있는 국내 산학연을 연계하고 원천기술은 러시아 기술을 도입하여 개발...
고압 터보펌프 개발을 위해 기본적으로 터보기계류 설계/해석 기술, 정밀부품 제작기술, 그리고 시험평가 기술을 필요로 한다. 본 연구는 상기 기술을 부분적으로 보유하고 있는 국내 산학연을 연계하고 원천기술은 러시아 기술을 도입하여 개발 기간을 최대한 단축하고자 하였다. 국내 참여기관은 현대모비스를 주판기관으로 하고 한국항공우주연구원, 한국기계연구원, 한국과학기술연구원, (주)한돌펌프, 신일금속공업(주) 등이 공동연구기관으로 참여하며 서울대학교에서 기초연구를 위한 위탁 연구를 담당하여 응용연구단계 총 2개년 도에 걸쳐 본 연구를 수행하였다. 한국항공우주연구원과 한국기계연구원에서는 각각 산화제 펌프와 연료펌프 설계 /해석을 담당하여 담당 분야별 성능해석을 통한 개념설계를 수행하고 유통, 구조해석 등을 통해 상세 형상을 결정하였다. 한국과학기술연구원은 터보펌프의 안정적 작동요소 중 하나인 베어링/시일 요소 설계 및 시스템 동특성 해석을 담당하였다. 이 밖에 소재/제작 부분을 담당한 두 중소 업체가 참여하여 제작 공정 수립 및 정밀주조 부품 개발을 수행하였다. 주관 기관인 현대모비스는 터보펌프 주요 구성품 중 하나인 터빈의 설계/해석 및 전체 시스템 설계/해석, 제작 분야의 integration을 수행하였다. 위탁기관인 서울대는 펌프 성능에 많은 영향을 미치는 인듀서의 상세유동해석 및 인류서 설계 데이터베이스 확보에 주력하였다
Abstract ▼
Turbopump development basically requires turbomachinery field know-how of design/analysis, precision part manufacturing, test and ...
Turbopump development basically requires turbomachinery field know-how of design/analysis, precision part manufacturing, test and evaluation. This research intended: to reduce the development time as much as possible by incorporating the domestic research capabilities of industries, governmental subsidiaries and university which have the required knee-how above mentioned in part. The Russian. source technology was introduced as well for this research. Hyundai MOBIS has led the project collaborating with Korea Aerospace Research Institute(KARI), Korea Institute of Machinery and Materials(KIMM), Korea Institute of Science and Technology(KIST), Handol Pump Co., Ltd., Sin-il Foundry Co., Ltd. as the joint research organizations and Seoul National Univ. as a sub-contractor. The projects an applied research stage has been planned and performed for 2 years. KARI and KIST respectively in charge of oxidizer pump and fuel pump performed conceptual design through performance analysis for each component and determined pump detail geometries through flow and structural analysis. B7ST Investigated rotor dynamic characteristics and peformed tribology analysis for bearing/sealing which is an important element in the safe operation of turbopump. The other two participants in charge of material and manufacturing has set up manufacturing plan and fabricated investment casting parts respectively Hyundai MOBIS as a project leader has integrated design/analysis and manufacturing of the entire turbopump system and additionally took charge of turbine design/ analysis. Seoul National Univ. performed detail flow analysis mainly of inducer which has a significant influence on the pump cavitation performance and collected its design database.
목차 Contents ▼
제 1장 서 론...16
제 1 절 연구 개발 개요...16
1. 연구 개발의 필요성...16
2. 국내외 동향...17
제 2 절 연구 개발 목표...19
1. 연구 개발 범위...19
2. 연구개발 최종 목표...21
제 2 장 시스템 설계 및 해석...22
제 1 절 액체 추진제 로켓 엔진 기본 설계...22
1. 개요...22
2. 설계...23
3. 엔진 구성품의 개념설계...41
4. 액체추진엔진의 Power Balance...44
5. 결 론...45
제 2 절 터보펌프 시스템 기본 설계...46
1. 설계점 선정...46
2. 시스템 사이클 해석...46
3. 기본 배열 선정...48
참고문헌...49
제 3 장 주요 부품 설계 및 해석...50
제 1 절 산화제 펌프...50
1. 산화제펌프 개요...50
2. 1차원 기본 설계/해석...52
3. 2차원 유동해석...91
4. 3차원 유동해석...108
5. 구조/진동해석...153
6. 상사법칙을 이용한 인듀서 탈설계 유동해석...182
7. 3차원 설계 변수 분석 (parametric study)...196
8. 현 산화제펌프 설계현황 및 설계개선 방안...221
9. 결 론...233
참고문헌...234
제 2 절 연료펌프...236
1. 기본설계...236
2. 3차원 형상 설계...243
3. 축추력 해석...250
4. KeRC 연료 펌프의 1차원 해석...255
5. 3차원 유동해석...260
6. 설계형상변수에 대한 Parametric Study...274
7. 연료 펌프의 고유 모델 설계...279
8. 연료 펌프 설계 요약...285
참고문헌...286
제 3 절 터 빈...288
1. 1차원 공력 설계...288
2. 초음속 블레이드 프로파일 생성...353
3. 3차원 유동 해석 부문...399
4. 열구조해석...413
참고문헌...421
제 4 절 베어링, 실링 및 회전체 설계 해석...422
1. 터보 펌프 시스템의 회전 요소...423
2. 터보 펌프 지지용 볼 베어링의 해석...424
3. 후로팅 링 실의 동특성 및 누설 특성 해석...427
4. 터보펌프 시스템의 Rotordynamics...450
5. RODAP 프로그램을 이용한 고압터보펌프 회전체의 Critical Speed 해석...474