진동전단 하의 복합추진제 슬러리의 전단농화 행태

전문가 제언

○ 고체 로켓 추진기관에 사용하는 대표적인 추진제는 HTPB 바인더에 산화제 AP와 알루미늄과 같은 금속분말의 조성으로 이루어져 있고 제조 과정에 슬러리 상태의 현탁액을 혼합하고 주조하는 과정을 거치게 된다. 따라서 슬러리 상태인 추진제 현탁액은 비뉴턴 유동으로 점성이 중요 역할을 하게 된다.

 

○ 점성이 크기 때문에 슬립 유동이 형성되고 혼합과정에 사용하는 믹서의 날개 주위로 전단에 의한 슬립이 형성되며 이러한 슬립은 스트레인과 연계되어 벽 주위에 전단 두께증가 현상이 일어나는 것을 D. Singh 등이 스트레인과 추진제 조성이 약간 다르게 한 몇 가지에 대하여 진폭 스위프 실험을 통하여 전단 두께 변화를 조사하였다.

 

○ 이러한 현탁액의 전단과 연관된 조사는 Miller 등과, Kalyon 등, 그리고 Barnes 등 세계 여러 나라에서 비뉴턴 유동의 일환으로 연구되어 왔고, 이러한 농축된 현탁액은 모두 전단 두께 증가현상을 일으키는데, 이것은 현탁액 층의 질서와 무질서한 천이, 물덩이(hydrocluster) 형성과 현탁액의 고형화(dilatancy), 그리고 입자크기, 입자 분포, 고체의 체적분에 영향을 받는다고 발표되었다.

 

○ 전단 두께증가는 유동 저항과 압력 저하를 일으킴과 동시에 입자 덩이가 생기어 유로의 막힘과 관계가 커서, 추진제 제조과정인 압출이나 압력 주조에 장애를 일으킬 수 있고 좁은 형상을 흐르는 동안 입자들의 뭉침을 일으켜 안전에 대한 위험을 증가시킬 수 있다. 따라서 추진제의 전단 두께 증가는 추진제 제조과정에서 고려하여야 할 중요한 인자로 간과해서는 안 될 것이다. 우리나라는 상대적으로 이 분야의 연구가 미약한 편이어서 중요한 참조자료로 판단된다.

저자

D.Singh et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

66(3)

잡지명

defence science journal

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

222~227

분석자

이*호

분석물

• 진동전단 하의 복합추진제 슬러리의 전단농화 행태.pdf [434,808 byte]

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