극저온 액체 추진제 저장 탱크의 수동형 열역학적 배기 시스템의 개발 = Development of passive thermodynamic vent system (TVS) for cryogenic liquid propellant storage tank

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열역학적 배기 시스템은 우주의 미중력 상황에서 극저온 액체 추진제 탱크 내의 압력을 적절히 조절하는 간접 배기 시스템이다. 불필요한 액체 추진제의 낭비를 피하기 위해 팽창된 유체의 냉열을 이용하여 탱크 내 유체의 내부 에너지를 감소시킨다. 열역학적 배기 시스템에는 극저온 액체 재순환 시스템의 유무에 따라 크게 능동형 방식과 수동형 방식으로 구분된다. 본 연구에서는 수동형 열역학적 배기 시스템을 액체 질소를 이용하여 다양한 충진 레벨과 배기 질량 유량에 따라 실험적으로 연구한다. 또한 열역학적 및 열전달적 모델을 수립하여 탱크 내부 압력과 열교환기 출구 온도를 예측하여 열 제거 능력을 예측한다. 본 연구에서 수동형 열역학적 배기 시스템의 외부 열유입에 대항하는 열 제거 능력을 성취하였고 예측 결과를 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 배기 시간과 열교환기 출구 온도의 예측 오차율은 각각 10% 와 5% 이내이다. 또한 무차원화된 성능 지표로 실험 조건에 따른 수동형 열역학적 배기 시스템의 성능을 비교하였다.
Advisors
정상권researcherJeong, Sangkwonresearcher
Description
한국과학기술원 :기계공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2018
Identifier
325007
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과, 2018.2,[vi, 79 p. :]

Keywords

열역학적 배기 시스템▼a극저온 액체 추진제 탱크▼a액체 질소▼a예측 모델▼a성능 지표; Thermodynamic Vent System(TVS)▼acryogenic liquid propellant tank▼aliquid nitrogen▼aprediction model▼aperformance indicator

URI
http://hdl.handle.net/10203/265947
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=733730&flag=dissertation
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ME-Theses_Master(석사논문)
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