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급·배기구 면적 변화가 누출 수소 환기에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구
Numerical Study on the Effect of Area Changes in Air Inlets and Vent Ports on the Ventilation of Leaking Hydrogen 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.28 no.2, 2022년, pp.385 - 393  

이창용 (국립인천해사고등학교) ,  조대환 (목포해양대학교 기관시스템공학과)

초록
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수소는 지구 온난화의 주범인 온실가스(GHG) 배출을 감소시키고 선박용 친환경 연료로서 대두되고 있다. 수소는 가연 하한계(Lower Flammability Limit, LFL)가 4 ~ 75 %이고 폭발 위험성이 큰 물질이다. 그래서 선박용으로 사용되려면 누출에 대비한 안전성이 충분히 확보되어야 한다. 본 연구에서는 수소탱크 저장실에서 수소 누출이 발생한 경우, 급·배기구의 면적 변화가 환기 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 급·배기구의 면적은 1A = 740 mm × 740 mm이며 저장실 표면에 크기 및 위치 변경이 쉽도록 설정하였다. CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하여 급·배기구의 면적을 1A, 2A, 3A, 5A로 변경하였고, 면적 변화에 따른 저장실 내의 수소 몰분율을 분석하였다. 그 결과 급기구 면적이 배기구 면적 증가에 비해 누출 수소의 농도를 더 감소시켰으며 단일 급기구보다 최소 2A 이상에서 환기 성능이 향상되었다. 급기구의 면적이 증가할수록 수소 층화가 저장실 상부부터 균일하게 형성되었지만 LFL 범위는 벗어나 있었다. 그러나 배기구는 면적을 단순히 증가하는 것만으로는 환기 성능에 미치는 영향은 미비하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hydrogen has reduced greenhouse gas (GHG) emissions, the main cause of global warming, and is emerging as an eco-friendly energy source for ships. Hydrogen is a substance with a lower flammability limit (LFL) of 4 to 75% and a high risk of explosion. To be used for ships, it must be sufficiently saf...

주제어

#수소 누출   #전산유체역학   #층화   #환기   #가연 하한계   #수소 몰분율  

참고문헌 (18)

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