Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
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A Numerical Study Of Flow Control Valve to Flow Characteristics by Pressure Difference for Hydrogen Station

수소충전소용 유량제어 밸브의 차압에 따른 유동특성에 대한 수치해석적 연구

  • 남충우 (한국자동차연구원 수소저장충전연구센터) ;
  • 김락민 (한국자동차연구원 수소저장충전연구센터) ;
  • 김현효 ((주)하이플럭스)
  • Received : 2019.12.04
  • Accepted : 2021.04.16
  • Published : 2021.04.30
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Abstract

With the recent growing interest in eco-friendly cars, as interest in eco-friendly cars increases, interest and purchase of hydrogen fuel cell vehicles that do not emit pollutants are increasing. Recently, the government is supporting the expansion of hydrogen charging station and localization of core parts according to the government's hydrogen energy dissemination policy. In this study, the flow characteristics of the hydrogen flow control valve were investigated. As the differential pressure increases, the mass flow rate and flow coefficient tend to be different from the volume flow rate. And it was confirmed that it affects the hydrogen temperature due to the nozzle effect in the bottleneck section, and the change in density affects the mass flow rate.

최근 친환경 자동차에 대한 관심이 높아짐에 따라 공해물질을 배출하지 않는 수소연료전지 차량에 대한 관심과 구매가 증가하고 있다. 최근 정부의 수소에너지 보급정책에 따라 수소충전소의 확충과 핵심부품의 국산화를 지원하고 있다. 본 연구에서는 그중에서도 수소 유량제어 밸브의 차압에 따른 유동특성을 연구하였다. 차압이 높아 짐에 따라 질량유량과 유량계수는 체적유량과 다른 경향을 보임을 확인하였다. 그리고 병목 구간에서의 노즐효과로 인해 수소온도에 영향을 주게되고, 밀도의 변화를 일으켜 질량유량에 영향을 주게 되는 것을 확인 하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원의 지원을 받은 에너지기술개발사업(20183010041940, 700bar 수소 충전소용 사용압력 1,000bar급 대유량 유량 제어밸브, 피팅 및 역류방지밸브 국산화 개발)과 자동차산업핵심기술개발사업(10080284, 승용 Turbo CNG 엔진의 핵심제어알고리즘 및 ECU개발)의 일환으로 수행된 연구결과로 이에 감사드립니다.

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