수소탱크 저장실 내 누출 수소가스의 효과적 배출을 위한 배기구 위치 선정에 관한 수치해석 연구
Numerical study on the location of exhaust outlet for effective ventilation in the event of hydrogen gas leakage in a hydrogen tank storeroom
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초록
청정에너지 자원인 수소는 친환경 기술의 확대와 함께 활용을 위한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 선박에서도친환경 동력장치로 수소를 이용한 연료전지 시스템의 적용이 검토되고 있다. 고립된 선박환경에서 수소를 안전하게 사용하기 위해서는 누출의 경우에서도 안전성이 담보되도록 장치와 시스템이 설계되어야 한다. 본 연구에서는 수소를 에너지원으로 하는 소형선박에 있어서 안전한 수소의 사용을 위하여 수소탱크 저장실 내의 누출 수소를 효과적으로 배출하는 배기구 위치에 대한 검토를 ANSYS CFX(v.17.1)을 이용하여 전산해석으로 진행하였다. 그 결과, 저장실 내의 누출수소 평균농도는 배기구의 위치에 따라 크게 변화하며 그 중 배기구 설치 높이의 영향이 가장 크게 나타났다.
Abstract
With eco-friendly technologies gaining popularity, the use of hydrogen, which is a clean energy resource, is being explored in various research fields to develop its practical applications. The application of hydrogen fuel cell system as an eco-friendly power unit for ships is under consideration. In order to safely use hydrogen in isolated marine environments, the devices and systems must be designed to ensure safety in the event of hydrogen leakage. In this study, to ensure the safe use of hydrogen in a small ship using that employs hydrogen as an energy source, the location of the exhaust outlet was analyzed using ANSYS CFX(v.17.1) for effectively ventilating the leaking hydrogen in the hydrogen tank storage room. The results showed that the average concentration of leaking hydrogen in the hydrogen tank storage room varied greatly depending on the location of the exhaust outlet. It was influenced most by the vertical direction height where the exhaust outlet was installed.
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