[로켓공학] LRE 액체추진엔진 설계

소개글

"[로켓공학] LRE 액체추진엔진 설계"에 대한 내용입니다.

목차

개요

설계
가. 초기 설계 조건
나. 고도 100km 도달 설계 (최적팽창 설계)
다. 설계 결과 검토
라. 참고문헌

본문내용

개요.

지난 고체로켓모터(SRM) 설계 과제에서는 고도 100km에서 자유낙하하려는 스카이다이버를 운송할 고체로켓모터를 설계해보았다. 이번에는 동일한 조건에 대해 고도 100km에 도달할 수 있는 액체로켓엔진을 설계하고자 하는데 우선 액체로켓엔진의 추력실(노즐과 연소실)을 설계하도록 한다.

설계.

가. 초기 설계 조건

1. Payload 조건
총 탑재질량() = 200kg [ 스카이 다이버 질량(80kg) + 특수 낙하복 질량(120kg) ]

2. Propellant 조건

산화제
연료
평균분출속도

혼합비
r
연소실 온도

체적밀도

특성속도

MMH
2827
2.17
3122 K
1.19
1745

추가로 참고문헌에 주어진 자료를 통해 연소가스의 평균분자량(M)을 24 kg/kmol, 연소가스의 비열비()를 1.26이라고 설정한다.

3. 연소실 조건



나. 고도 100km 도달 설계 (최적팽창 설계)

1. 연소시간 결정

최고 고도 100km 도달을 위해 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

여기서 질량비에 따른 연소시간를 결정할 수 있다.

MATLAB을 이용하여 알맞은 연소시간를 결정한다.

>> u_eq = 2827;
>> R1 = [1.1:0.1:2.0];
>> tb1 = (u_eq^2*(log(R1)).^2/2/9.81 - 100000) ./(u_eq*(R1./(R1-1).*log(R1)-1));

계산 결과 질량비에 따른 연소시간은 다음과 같다.

질량비

1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
연소시간

참고 자료

노태성 외 6명, 『로켓 공학』, 교보문고, 2008, pp. 141-148.
강의자료 4.3 액체 추진제