가변 슬리브 인젝터의 모사 젤 추진제 분무에 관한 연구 :A study on spray characteristics of gel simulant propellant from movable sleeve injector

박선정

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 박선정 (한국항공대학교, 韓國航空大學校)

지도교수: 具滋叡

발행연도: 2019

저작권: 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

가변 슬리브 인젝터의 모사 젤 추진제 분무에 관한 연구

박선정 航空宇宙 및 機械工學科 2019.01 학위논문

2018

젤 추진제를 사용하는 가변 슬리브 인젝터의 분무특성

박선정 , 신동수 , 이건웅 외 3명 한국추진공학회 학술대회논문집 2018.12 학술대회자료

2017

가변 슬리브형 핀틀 인젝터의 액체-액체 분무에 관한 실험적 연구

박선정 , 남정수 , 이건웅 외 2명 항공우주시스템공학회 학술행사 논문집 2017.11 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

젤 추진제는 고체 추진제에 비하여 폭발 및 폭압에 둔감한 특성을 가지고 있으며, 젤 추진제 내부에 균열이 발생하더라도 연소 성능에 영향을 미치지 않는 장점이 있다. 그러나 젤 추진제의 높은 점도로 인하여 기존 전단형 및 충돌형 인젝터를 사용할 경우 저 유량 조건에서 추진제의 분사속도가 낮아지므로 연소성능이 저하되어 추력제어에 어려움이 발생한다.
본 연구에서는 저유량 조건에서 분사 속도를 유지할 수 있는 가변 슬리브 인젝터를 설계하여 모사 젤 추진제의 분무 특성을 확인하고자 하였다. 모사 젤 추진제의 다양한 분무 조건에 따른 분무 특성을 파악하였고, 뉴턴 유체에 대한 경험식을 바탕으로 하여 비뉴턴 유체로의 적용 가능성 및 유효성을 검증하고자 하였으며 분무 특성을 예측하기 위한 무차원수 관계식을 도출하였다.
가변 슬리브 인젝터의 분무 특성을 예측하기 위한 무차원수로는 웨버수와 TMR을 선정하였다. 분무각은 운동량 비가 증가할수록 증가하며, 핀틀 갭에서 분사되는 추진제의 압력이 증가할수록 증가하였다. 또한 TMR과 웨버수의 곱으로 표현된 무차원수가 증가할수록 분무각도 증가하였으며, 물에 비해 전체적으로 낮아지는 경향을 갖는다. 이는 물보다 모사 젤 추진제의 점도가 더 높기 때문인 것으로 판단된다.
SMD는 핀틀 갭의 차압이 감소할수록 증가하였으며 TMR과 웨버수의 곱으로 표현된 무차원수가 증가할수록 감소하였다. 또한 뉴턴 유체인 물에 비해 모사 젤 추진제의 SMD의 분포가 전체적으로 높아지는 경향을 갖는다. 이는 물보다 모사 젤 추진제가 상대적으로 표면장력이 더 높기 때문으로 판단된다.
가변 슬리브 인젝터의 분무각, SMD 측정결과는 물과 모사 젤 추진제에서 유사한 측정결과와 변화 경향성을 나타내었으며 최종적으로 분무각과 SMD 예측을 위한 실험적인 관계식으로 TMR과 웨버수를 사용한 무차원수 관계식을 도출하였다.

The gel propellant has the characteristics of being insensitive to explosion and blast pressure as compared with the solid propellant. There is an advantage that the combustion performance is not affected even if a crack is generated in the gel propellant. However, due to the high viscosity of the gel propellant, when the conventional shear impingement and collision type injector are used, the injection speed of the propellant is lowered under the low mass flow rate condition.
In this study, we designed the movable sleeve injector to maintain the spray velocity under low mass flow rate conditions to verify the spray characteristics of the simulated gel propellant. Based on the empirical correlation equations for Newtonian fluids, we investigated the feasibility and applicability of non - Newtonian fluids, and derived a dimensionless correlation for predicting spray.
Weber number and TMR were selected as the dimensionless number for predicting the spray characteristics of the movable sleeve injector. The spray angles increased as momentum ratio increased. And also spray angles increased as the pressure of the propellant injected from the pintle gap increased. As the dimensionless number expressed by the product of TMR and Weber number increases, the spray angle increases and it tends to decrease when gel compared to water. Because the viscosity of the simulated gel propellant is higher than that of water.
The SMD increased as the pressure difference of the pintle gap decreased. Also SMD decreased as the dimensionless number expressed as the product of TMR and Weber increased. In addition, the distribution of the SMD using the simulate gel propellant is higher than that of the Newtonian fluid. Because the surface tension of the simulated gel propellant is higher than that of water.
The spray angle and SMD measurement results of the movable sleeve injector showed similar measurement results and changed tendency in water and simulated gel propellant. Finally, we derive a dimensionless correlation using TMR and Weber as an experimental correlation for spray angle and SMD prediction.
Finally, dimensionless correlation using TMR and Weber was derived for spray angle and SMD prediction as empirical correlation equation.

요 약 i
목 차 iii
그림목록 vi
표 목 록 xi
기호목록 xiii
제 1 장 서 론 1
1.1. 연구 배경 및 목적 1
1.2. 연구 목표 6
제 2 장 가변 면적 슬리브 인젝터의 특성 7
2.1. 슬리브 인젝터 형상 및 제원 7
2.2. 유량 계수 9
2.2.1. 분무 실험 시스템 9
2.2.2. 유량 계수 측정 방법 10
2.3. 분무 형상 및 분사각 15
2.3.1. 분무 가시화 시스템 15
2.3.2. 분무각 측정 방법 16
2.4. 분무 액적 직경 19
제 3 장 모사 젤 추진제의 특성 21
3.1. 젤 추진제의 기본 특성 21
3.2. 젤 추진제의 종류 25
3.3. 실험 장치 및 방법 28
3.4. 분무 이미지 및 거시적 특성 31
3.5. 분무 조건에 따른 SMD 특성 33
제 4 장 결론(Conclusion) 36
참 고 문 헌 37

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)