초록 ▼

□ 연구개발 목표
○ 연소실내 동특성을 파악할 수 있는 연소 불안정 후처리 분석 도구 개발
- 전달함수 및 연소실의 동특성을 파악할 수 있는 기법의 이론적 정립
- 통합 해석 코드에 적용할 수 있는 연소불안정 평가 기법 개발
- 해석 결과를 바탕으로 연소불안정성 평가
○ 고해상도 해석 코드에 적용 가능한 축소 반응기구(reduced chemistry mechanism) 개발
- 액체 연료의 연소 특성(점화지연, 매연특성 등) 데이터 확보
- 액체 연료의 특성을 기반으로 한 대체(모사) 연료 구성

□ 연구개발 목표
○ 연소실내 동특성을 파악할 수 있는 연소 불안정 후처리 분석 도구 개발
- 전달함수 및 연소실의 동특성을 파악할 수 있는 기법의 이론적 정립
- 통합 해석 코드에 적용할 수 있는 연소불안정 평가 기법 개발
- 해석 결과를 바탕으로 연소불안정성 평가
○ 고해상도 해석 코드에 적용 가능한 축소 반응기구(reduced chemistry mechanism) 개발
- 액체 연료의 연소 특성(점화지연, 매연특성 등) 데이터 확보
- 액체 연료의 특성을 기반으로 한 대체(모사) 연료 구성
- 액체 연료의 연소 물성치를 기반으로 상세 반응기구 축소
- 개발된 축소 반응기구의 실험적 검증(충격파관 장치를 이용한 점화 실험 수행)

□ 연구개발 내용
○2차년도
- 연소불안정 후처리 분석 코드 개발(Dynamic Mode Decomposition, Flame Response Function 적용)
- 연소 응답 특성 평가(기법 연구, 도구 개발)
- 대체 연료 구성, 축소 화학반응 기구 개발, 실험 장치 구성/보완/실험 수행(I)
○3차년도
- 개발된 화학반응 기구의 보완 및 적용(검증 실험 수행(II))
- 고해상도 해석 결과에 기반한 연소불안정성 평가(모형 연소실/분사기 채택)
- 개발 코드 적용
○4차년도
- 후처리 분석 코드의 적용(연소 시스템의 동특성 파악)
- 통합 코드내 모듈 보완 및 개발 완료

□ 활용계획 및 기대효과
본 연구의 결과로 액체 로켓 엔진의 축소 화학반응 기구 및 연소불안정성 분석 도구가 확보됨. 이를 통해 국내 로켓엔진 개발 분야에서 아래와 같이 기술적/경제적 측면으로 활용이 가능할 것으로 기대됨.
○ 기술적 측면
단위모델 단위의 연소불안정 해석의 단점을 극복한 연소시스템의 연소불안정성 평가가 가능하며, 다양한 해석 모델에 적용 될 수 있는 통합 코드 작성 기술을 확보 할 수 있음. 수치적 접근법을 통한 로켓 엔진 안정성 예측 가능.
○ 경제적 측면
신뢰성 있는 해석 기술의 개발을 통해 개발 단계의 시행착오적인 실험을 방지하여 개발 비용을 절감할 수 있음. 또한 액체 연료에 적합한 축소 반응모델을 이용하여 해석과 실제 실험의 차이를 좁힐 수 있어 개발 기간 단축에 기여할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 연구 분야 ... 3
• 보안 등급의 분류 및 결정사유 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발 목표 및 평가주안점별 성과 ... 5
• 1-1. 연구개발 목표 ... 5
• 1-2 평가주안점별 성과 ... 6
• 1-3. (해당 시) 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 9
• 1-4. 선정/단계/연차점검의견 ... 9
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 10
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 10
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 36
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 37
• 4 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 38
• 첨부목록 ... 39
• 첨부1 연구개발 목표의 달성도 증빙 ... 40
• 끝페이지 ... 53