KSLV-II 한국형발사체 액체추진기관의 열교환기는 산화제 탱크 내부에 설치된 가압제 저장탱크로부터 토출되는 고압/극저온 헬륨가스를 고온으로 열팽창시키는 역할을 한다. 가스발생기에서 연소된 고압/고열의 연소가스가 터빈을 구동시키고 빠져나오는 배기덕트 후단에 열교환기가 위치한다. 따라서 극저온의 헬륨가스는 연소가스로부터 열에너지를 공급받아 고온으로 팽창하게 된다. 본 연구에서는 helical-tube 타입의 열교환기에 대한 설계방법에 대한 분석하였다. 그리고 한국형발사체의 요구규격에 맞는 최적화 설계를 고려하여 설계변수(튜브 개수, 피치)를 선택하고 열교환기 성능을 분석하였다.
The heat-exchanger of liquid-propulsion system of KSLV-II Korea Space Launch Vehicle makes high-pressure and cryogenic helium gas inside of pressurant storage tank that is installed oxidizer tank into high-temperature helium gas through a thermal expansion process. A high-pressure and high-temperature combustion gas burned at a gas generator drive the turbine of turbo-pump and dump out into the exhaust duct where heat-exchanger is located. The cryogenic helium gain the heat source from exhausted gas in that place. In this study, we have analyzed the designing method of helical-tube type exchanger for propellant pressurizing system of space launch vehicle. And we try to design by varying parameters(tube numbers, transverse pitch, etc) for optimized design of heat-exchanger according with requirements and calculate the performances.