누출수소가스의 효과적 배출을 위한 수소탱크 저장실 급기구 위치와 크기의 영향에 관한 수치해석적 고찰
Numerical study on the effect of location and size of air intake inlet for effective ventilation in a hydrogen tank storeroo
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초록
수소는 기존의 화석연료에 비해 연소와 같은 화학반응 시 생성되는 대기 오염물질이 전혀 없고 다양한 원료의 재질로부터 제조가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 선박에서도 동력원으로써 수소에너지를 이용한 연료전지 시스템의 적용이 검토되고 있으며, 선박의 고립성을 고려하면 안전한 수소의 저장과 공급은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 수소를동력원으로 하는 소형선박에 있어 수소탱크 저장실 내의 수소가스가 누출이 있을 경우를 고려하여 급기구의 위치와 크기가 누출수소의 효과적 배출에 미치는 영향을 ANSYS CFX(v.17.1)를 이용하여 수치해석적 방법으로 검토하였다. 그 결과, 급기구가 위치한 높이의 영향이 가장 크게 나타났으며, 높이와 크기가 증가할수록 저장실 내에 형성되는 부압이 감소하였다.
Abstract
The advantage of hydrogen over conventional fossil fuels is that its chemical reactions do not produce air pollutants; it also easy to manufacture from various raw materials. The application of hydrogen fuel cell systems as a power unit in ships is being examined; hence, it is important to consider the safe storage and supply of hydrogen. In this study, numerical analysis of the effects of the location and size of the air intake inlet was carried out for the case of hydrogen gas leakage from a hydrogen tank in a storeroom using ANSYS CFX(v.17.1). The results showed that the height at which the air intake inlet was located had the most significant effect. As the height and size of the air intake inlet increased, the negative pressure that developed in the hydrogen tank in the storeroom also decreased.
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