[A+] 응용공학실험 레포트_하이브리드 로켓 추진 실험

소개

우수한 성적을 받은 응용공학실험 레포트 입니다! ^^
응용공학실험 레포트 뿐만 아니라, 로켓공학, 연소공학 기초 레포트로도 활용가능합니다!
참고하셔서 좋은 성적 받으세요!

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
1) 하이브리드 로켓 추진 개요
2) 하이브리드 추진 개요

3. 실험 장치
1) 연소기
2) 점화장치

4. 실험방법
1) 실험장치 제어 및 데이터 획득
2) 하이브리드 로켓 연소실험 순서

5. 실험 결과 분석
1) Loadcell Calibration
2) Thrust graph
3) Pressure graph
4) Mass graph
5) Gave와 regression rate graph
6) Isp(비추력) 계산
7) 결 론

8. 참고문헌

본문내용

하이브리드 추진은 고체 연료와 액체 또는 기체 산화제의 연소를 통하여 열을 얻는 방식이다. 외부에서 공급되는 산화제는 고체 연료 표면을 지나서 경계층을 형성하고 화염은 경계층 내부에 존재한다. 이 화염으로부터 대류 및 복사 열전에 의해 열이 연료 표면으로 전달되고, 전달된 열의 일부는 고체 연료 내부로 전달되고, 또 다른 일부는 연료 표면을 특정된 온도(Pyrolysis)까지 가열시키고 나머지는 고체를 기체화시키는데 사용된다. 이렇게 발생된 기체는 확산하여 산화제와 반응하여 계속적으로 추력을 얻게 된다. 액체 로켓에서는 연료의 공급량 즉 연소율(Burning rate)가 주요 변수이지만, 고체 및 하이브리드 로켓에서는 고체 연료의 감소 속도 즉 후퇴율(Regression rate)이 주요 인자가 된다. 고채로켓에서는 이 후퇴율이 압력의 함수로 나타나지만 하이브리드 로켓에서는 산화제 유량의 함수로 표현된다.

<중 략>

연료와 산화제가 모두 액체 상태로 연소실에서 기화되어 반응하여 열을 발생 추진력을 얻는다. 산화제는 주로 액체산소 (LOX), 연료는 액체수소가 사용된다. 연료의 형태지만 그 반대의 개념도 가능하다. 비록 고체나 액체로켓에 비해 많은 연구가 이루어지지는 않았지만, 고체 연료와 유체 산화제를 이용한 하이브리드 연소개념은 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이중 대표적인 것이 양초의 연소이다. 양초는 대기중의 산소와 점화로 인해 기화된 연료성분이 함께 연소를 하게 된다. 산불의 연소과정도 규모가 큰 하이브리드 연소중의 하나이다. 산불은 공기와 나무로부터 기화된 연료의 난류혼합을 통해 연소가 이루어지고 여기서 바람의 속도는 연소율을 증가시키게 된다. 실제 하이브리드 로켓의 연소는 액체 산화제(LOX, 등)와 에너지를 함유하는 고체 연료(HTPB,PMM 등)로 이루어진다. 처음 열원으로부터 기화된 고체 연료의 성분과 인젝터를 통해 분무된 산화제의 기체 성분이 난류확산을 이루면서 전체적인 연소를 발생시킨다. 이때 화염영역은 연소가 발생할 수 있는 이론혼합비 조건에서 경계틍 내에 존재하게 된다.

참고자료

· 하이브리드 로켓 인젝터 포트 직경변화에 따른 난류 연소 유동장 해석 - 문희장, 구자예, 윤창진, 민문기, 장원재
· 하이브리드로켓의 개념 소개 및 연구 개발 동향 - 권민찬, 허환일
· progress in aero engine technology - AIAA 2003-4412 : 비추력에 대한 글