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왕복동식 수소압축기의 2단 토출통로 유동해석
Numerical Analysis on the $2^{nd}$ Discharae-passase In Reciprocating Compressor 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.13 no.3, 2009년, pp.27 - 32  

이경환 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  라흐만 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  김철표 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  정태휘 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  정효민 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  정한식 (경상대학교 정밀기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Numerical analysis information of a complex discharge-passage will be very useful to improve hydrogen compression system. General information about an internal gas flow is presented by numerical analysis approach. Relating with hydrogen compressing system, which have an important role in hydrogen en...

주제어

#왕복동식 수소압축기   #토출구유동   #수치해석   #압력분포   #난류운동에너지  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 CFD를 이용하여 국내 운용 중인 실제 왕복동식 수소압축기의 흡입구부터 실린더까지의 흡입 유동 특성을 파악하고 분석하여 왕복동식 수소압축기의 성능향상에 기여하고자 한다.

가설 설정

  • 그리고 벽면에 대해서는 고체 표면과의 마찰에 의한 점성을 고려하여 Two-Layer All y+ Wall Treatment를 사용하여 경계층을 생성시켰다.(4) 밸브가 완전히 열린 상태에서 작동유체는 수소(H2) 이고 압축성의 정상상태의 난류유동으로 가정을 하여 해석을 수행하였다. 그리고 토출되는 수소의 열역학적 특성치는 실제 수소압축기의 토출압력 20MPa, 온도의 경우 2단측 토출구 실린더에서의 흡입온도를 400K, 출구온도를 아래의 식 (7) “일정한 비열을 갖는 이상기체의 등엔트로피 과정에 대한온도와 압력의 관계식” 14)에서 계산한 온도인 399.
  • ''의 주장은 다음과 같은 논거에 기초한다. : 수송 분야에서 온실 가스를 감소시키는 수소는 수많은 에너지원으로부터 생산될 수 있고 그로인해 공급 부족의 위험을 줄일 수 있다. 점진적인 연료 전지의 사용으로 인해 지역에서 배출되는 온실 가스는 없어질 것이다.
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참고문헌 (14)

  1. A. Midilli. and I. Dincer., 2007, "Key strategies of hydrogen energy systems for sustainability", International Journal of Hydrogen Energy 32(5), pp. 511 -524. 

    상세보기 crossref

  2. Joan. M. Ogden., 1999, "Developing an infrastructure for hydrogen vehicles: a Southern California case study", International Journal of Hydrogen Energy 24(8), pp. 709- 730. 

    상세보기 crossref

  3. Technical report, 2002, United States Department of Energy, National hydrogen energy roadmap - production, delivery, storage, conversion, application, public education and outreach, United States of America. 

  4. J. Ogden., M. Steinbugler., T. Kreutz., 1997, "Hydrogen as a fuel for fuel cell vehicles", Proceedings of the 7th National Hydrogen, Association Meeting, Alexandria, VA. March 11 -13. 

  5. 이안성 외 4 인, 2002 , "고압 왕복동 압축기의 밸브 거동해석" 한국마린엔지니어링학회, 한국마 린엔지니어링학회 학술대회 논문집 한국박용기관학회 2002년 춘계 학술대 회 논문집 , pp. 107- 111 

  6. 백승조, 정문기 , 이인섭 , 1999, "왕복동식 압축기 토출계 내부 유동 해석" 공기조화 냉동공학회 99동계학술발표회 논문집, pp. 163- 167. 

  7. 윤정 외 4 인, 2003, "왕복동식 압축기의 경사진 원판형 밸브리드에 대한 압력분포 측정 및 유동 해석" 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 , pp. 1942 - 1947. 

  8. 박원상, 허 남권, 2001, "CFD를 이 용한 왕복동압 축기 성능해석", 2001 유체기계 연구개발 발표회 논문집, pp. 441 -447. 

  9. Joao. B. Rovaris., Cesar. J Deschamps., 2006, "Large Eddy Simulation Applied to Reciprocating Compressors", The Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Vol. X XVlII, No.2, April-June. 

  10. Matos. F. F., S. Prata. A. T, Deschamps. C. J., 1999, "Numerical Analysis of the Dynamic Behaviour of Plate Valves in Reciprocating Compressors", Proc. Intema- tional Conference on Compressor and Their Systems, London, pp. 453 - 462, UK. 

  11. Matos. F. F. S., Deschamps. C. J, Prata. A. T, 2002, "Numerical Simulation of Turbulent Flow in Reciprocating Compressors", Proc. of the 2002 Spring School on Transition and Turbulence(CD-ROM), Florianopolis, pp. 10, Brazil. 

  12. Matos. F. F. S., 2002, "Numerical Analysis of the Dynamic Behavior of Compressor Reed Type Valve", Ph. D. Thesis, Depar- tamento de Engenharia Mecanica, Univer- vsidade Federal de Santa Catarina, Florianopolis SC, Brazil. 

  13. Matos. F. F., S. Prata. A. T, Deschamps. C. J., 2002, "Numerical Simulation of the Dynamics of Reed Type Valve", Proc. Compressor Engineering Conference at Purdue(CD-ROM), Indiana, pp. 8, USA. 

  14. 김세웅 외 5인, 1997, "Cengel의 열역학", 시그마프레스 

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