액체 로켓 엔진 유체공급·열관리·해석코드 성능 연구

Performance Study of Liquid Rocket Propellant Supply, Pumps, and Thermal Management

연구 내용

액체 로켓 엔진의 펌프 설계와 냉각 분사 배치, 유체공급 M&S 코드 정확도 향상을 통해 안정적 추력계 성능을 확보하는 연구

소형 액체 로켓 엔진에서 저유량·고압 조건을 고려한 원심펌프 설계 방법을 수립하고, 펌프 유동·형상 선택이 성능에 미치는 영향을 검증합니다. 또한 GCH4/GO2 추력챔버에서 다축 인젝터와 질소 film cooling 배치가 벽면 열 손상 원인과 냉각 효율에 미치는 영향을 CFD로 분석합니다. 더 나아가 method of characteristics 기반 M&S 코드를 자체 개발하고 실험 및 상용 프로그램 비교로 내부관 유동 계산 정확도와 계산 성능을 함께 평가함으로써 엔진 개발 전 단계의 해석 신뢰도를 확보합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

2022년에는 소형 액체 로켓 엔진을 위한 ultra-low specific speed 원심펌프의 설계 절차를 정리하고, 서로 다른 설계 접근을 비교하여 적합한 방법을 도출했습니다. 이후 2024년에는 다축 인젝터 구성과 질소 film cooling 분사 위치·각도가 챔버 벽면 온도 상승 및 냉각 분포에 미치는 영향을 수치 해석으로 규명했습니다. 2025년에는 액체 추진제 유체공급을 대상으로 method of characteristics 기반 코드 성능을 검증하고, 실험 비교를 통해 엔진 유체계 설계 전 단계의 재현성을 강화하는 방향으로 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

원심펌프 설계 절차
저 specific speed 펌프 성능 예측
인젝터 기반 film cooling 최적화
열 손상 원인 분석
액체 추진제 공급 M&S
관 내부 유동 계산 정확도 향상
CFD-실험 연계 검증
엔진 열-유동 통합 설계
엔진 개발 리스크 저감
소형 발사체 추진계 성능평가