초록 ▼

액체로켓엔진에 필수적인 냉각장치와 관련된 것으로 재생냉각 및 막냉각에 대하여 다루었다.연구는 해석과 실험적인 방법으로 구분한다.
1) 해석적 접근
전달현상과 관련된 적분경계층 이론과 적절한 실험식을 이용하여 재생냉각 설계에 필요한 수치해석 방법 및 설계 logic을 제시하였다.수치해석의 결과는 냉각 유로의 형상, 수에 따른 연소실 내외의 온도분포와 유로에서의 압력분포이다.
2) 실험적 접근
실험은 해석과 관계된 기초자료 획득을 위한 것과 냉각장치를 장착한 실험용 액체로켓 제작과 관련된 것이다.
가) 열유속

액체로켓엔진에 필수적인 냉각장치와 관련된 것으로 재생냉각 및 막냉각에 대하여 다루었다.연구는 해석과 실험적인 방법으로 구분한다.
1) 해석적 접근
전달현상과 관련된 적분경계층 이론과 적절한 실험식을 이용하여 재생냉각 설계에 필요한 수치해석 방법 및 설계 logic을 제시하였다.수치해석의 결과는 냉각 유로의 형상, 수에 따른 연소실 내외의 온도분포와 유로에서의 압력분포이다.
2) 실험적 접근
실험은 해석과 관계된 기초자료 획득을 위한 것과 냉각장치를 장착한 실험용 액체로켓 제작과 관련된 것이다.
가) 열유속 측정용 로켓 : 측정결과와 기존 실험식 비교 및 수정
나) 인젝터 : 실험로켓에 적용을 위한 최적 인젝터 설계, 제작 및 성능 실험
다) 단일요소 로켓 : 상기 연구 결과를 토대로 단일 인젝터 장착 로켓 연소 실험
라) 실험로켓 : 추력 250kgf, LOX/케로신을 사용하여 해석연구에서 구한 logic으로 설계된 소형로켓의 설계, 제작, 실험
설계logic에 의해 제작된 로켓은 120회 이상의 연소실험을 수행하는 과정에서 정상적인 성능을 발휘하였으므로 본 연구에서 얻어진 해석결과는 실제 로켓에 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

Abstract ▼

Both analytical and experimental studies were carried out to develop regenerative and film cooling system for liquid rocket engine.
1) Analytical work
Integral boundary layer equations and appropriated experimental correlations were used for munerical analysis. Developed numerical code nd logi

Both analytical and experimental studies were carried out to develop regenerative and film cooling system for liquid rocket engine.
1) Analytical work
Integral boundary layer equations and appropriated experimental correlations were used for munerical analysis. Developed numerical code nd logic can be directly applied to real flight type liquid rocket engine system

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...7
• 목차 ...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...11
• 1-1 연구개발의 목적 및 필요성...11
• 1-2 연구개발의 범위...12
• 제 2 장 국내외 기술개발현황...14
• 2-1 기존의 연구...14
• 2-2 1차년도 연구...14
• 2-3 2차년도 연구...14
• 2-4 3차년도 연구...14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...15
• 3-1 이론적 고찰...15
• 3-1-1 액체로켓엔진의 냉각 방법...15
• 3-1-2 재생냉각엔진 설계방법...18
• 3-2 연구내용 및 방법...29
• 3-2-1 연구내용...29
• 3-2-2 연소시험 장치 및 방법...31
• 3-3 연구결과 및 고찰...38
• 3-3-1 분사기의 성능 및 특성...38
• 3-3-2 One passage를 이용한 총열량 측정...56
• 3-3-3 Thin wall chamber를 이용한 위치별 열 유속 측정...63
• 3-3-4 파이프 내부를 흐르는 유체의 열전달 특성 파악...76
• 3-3-5 경계층에서의 에너지 및 운동량 적분식을 이용한 열 유속 예측...82
• 3-3-6 실험용 모델 로켓엔진을 이용한 설계방법 연구...90
• 3-3-7 막냉각 적용 가능성...109
• 3-3-8 실추진제 냉각 가능성 확인...113
• 3-4 결론...125
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...125
• 4-1 연구개발목표의 달성도...125
• 4-2 대외 기여도...125
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...126
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...126
• 제 7 장 참고문헌...127