• 제목/요약/키워드: 수소 탱크

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Type III 수소 저장 용기에서 가스 모델(gas model)에 따른 배출(discharge) 현상의 수치 해석적 연구 (Numerical Analysis of Discharge Flow in Type III Hydrogen Tank with Different Gas Models)

  • 김무선;류준형;정수연;이성우;최성웅
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.558-563
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    • 2020
  • Hydrogen is attracting attention as an alternative energy source as an eco-friendly fuel without emitting environmental pollutants. In order to use hydrogen as an energy source, technologies such as hydrogen production and storage must be used, and new storage methods are being studied. In this study, the behavior of hydrogen in the storage tank were numerically studied under high-pressure hydrogen discharge conditions in a Type III hydrogen tank. Numerical results were compared with the experimental value and the results were quantitatively analyzed to verify the numerical implementation. With the results of pressure and temperature values under a given discharge condition, the Redich-Kwong gas model showed the adequate models with the smallest error between numerical and experimental results.

Type III 수소 저장 용기에서 난류 모델(Turbulence Model)에 따른 충전(Filling)현상의 수치 해석적 연구 (Numerical Analysis of Fillling Flow in Type III Hydrogen Tank with Different Turbulence Models)

  • 김무선;류준형;이성권;최성웅
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.483-488
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    • 2021
  • With continuous emission of environmental pollutants and an increase in greenhouse gases such as carbon dioxide, demand to seek other types of energy sources, alternative energy, was needed. Hydrogen, an eco-friendly energy, is attracting attention as the ultimate alternative energy medium. Hydrogen storage technology has been studied diversely to utilize hydrogen energy. In this study, the gas behavior of hydrogen in the storage tank was numerically examined under charge conditions for the Tpe III hydrogen tank. Numerical results were compared with the experimental results to verify the numerical implementation. In the results of pressure and temperature values under charge condition, the Realizable k-ε model and Reynold stress model were quantitatively matched with the smallest error between numerical and experimental results.

급속 충전에서 탱크 내부의 수소 온도 변화에 관한 이론 연구 (A Theoretical Study on the Hydrogen Temperature Evolution Inside the Tank under Fast Filling Process)

  • 이길초;이길강;허항;최병철;권정태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.608-614
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    • 2023
  • The fast filling process of high-pressure hydrogen has an important impact on the filling efficiency and safety. In this paper, a specific study is carried out on the thermophysical phenomena during the fast filling process. Starting from the gas state equation of hydrogen, the change law of the hydrogen storage temperature is obtained, and then the temperature rise prediction is constructed. The model can clarify the relationship between the filling parameters and the temperature rise during the fast filling process, thereby revealing the flow and heat transfer laws of the fast charging process. To improve the theoretical research basis for the evaluation of vehicle-mounted hydrogen fast charging capacity, temperature prediction and optimization of hydrogenation methods.

수소연료전지 차량 충전에서의 압력강하 분석 (Pressure Drop Analysis on Filling of Hydrogen Fuel Cell Vehicles)

  • 서효민;박병흥
    • 한국가스학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.38-47
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    • 2023
  • 수소연료전지 차량 충전 과정에서, 충전소에서의 공급압력과 차량 내 저장 탱크의 압력 차이에 의해 수소가 흐르게 되고 유량은 압력 차에 의존한다. 따라서 충전 과정에서 발생하는 수소의 압력강하에 대한 고려는 필수적이며 이의 분석을 통해 수소 충전 과정의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 충전라인 중 호스, 노즐/리셉터클, 파이프, 밸브에 대하여 압력강하를 분석하였다. 호스와 파이프는 도관에서의 압력강하로, 노즐/리셉터클은 흐름 노즐 식으로, 밸브는 기체 유량 식으로 계산하였다. 또한 각 구성요소에서 발생하는 압력강하 효과를 종합 분석한 결과 전체 충전라인에서 압력강하에 가장 큰 영향을 주는 요소는 밸브에서의 압력강하임이 밝혀졌다. 이번 연구는 추후 수소 충전을 포함한 수소 유동 해석으로 수소 충전 과정의 모델 개발에 활용될 수 있을 것이다.

불화수소 누출사고 비교를 통한 하역작업장의 안전성 향상방안에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Safety of Unloading Site by Comparison of Hydrogen Fluoride Leakage Accident)

  • 우종운;신창섭
    • 한국가스학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.32-38
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    • 2018
  • 본 연구는 불화 수소 탱크 컨테이너 하역장에서 불화수소 누출 시 누출량 및 확산 정도를 정량적으로 평가하여 동종사고의 재발을 방지하고 안전성 향상방안을 제시하는데 목적이 있다. 2012년 H사에서는 최대 저장량이 18 Ton인 탱크컨테이너에서 누출사고가 발생하여 인근 지역으로 8 Ton이 누출되었고, 그로인해 사회적 이슈가 되었다. 가우시안 플럼(Gaussian plume) 모델을 이용하여 계산한 결과 누출지점으로부터 반경 1,321m까지의 농도가 20ppm 이상으로 예측되었다. 2014년 R사에서 발생한 불화수소 누출사고에서는 누출량이 11.02kg으로 추정되었고, 그 중 2.9kg이 세정기로 회수되었다. 가우시안 플럼 모델을 사용하여 계산 한 결과, 누출 원으로 부터 20ppm 이상의 농도를 갖는 피해 범위가 반경 69m로 예상되었다. 위의 두 가지 사고를 비교 한 결과, 누출량은 약 987배 차이가 발생했고, 피해 지역은 19 배 이상 차이가 나는 것으로 나타났다. 따라서 보호구의 착용, 하역 장소의 밀폐 및 세정기 설치, 그리고 비상훈련을 실시하여 하역장에서 불화수소가 대량으로 누출되는 사고가 발생하지 않도록 관리해야 한다는 결론을 얻었다.

MC 기법을 이용한 수소 탱크 충전 성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Hydrogen Tank Fueling Performance Using MC Methods)

  • 최지아;지상원;장지성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.447-455
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    • 2023
  • SAE J2601, hydrogen fueling protocols, proposes two charging methods. The first is the table-based fueling protocol, and the second is the MC formula-based fueling protocol. Among them, MC formula-based fueling protocol calculates and supplies the target pressure and pressure ramp rate (PRR) using the pre-cooling temperature of the hydrogen and the physical parameters of the tank in the vehicle. The coefficient of the MC formula for deriving MC varies depending on the physical parameters of the tank in the vehicle. However, most studies use the MC coefficient derived from SAE J2601 as it is, despite the difference in the physical parameters of the tank applied to the study and the tank used to derive the MC coefficient from SAE J2601. In this study, the MC coefficient was derived by applying the hydrogen tank currently used, and the difference with the fueling performance using the MC coefficient proposed in SAE J2601 was verified. In addition, the difference was confirmed by comparing and analyzing the fueling performance of the table-based method currently used in hydrogen fueling stations and the MC formula-based method using MC coefficient derived in this study.

에스코 국내소식

  • 에너지절약전문기업협회
    • ESCO지
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    • 통권40호
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    • pp.78-81
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    • 2006
  • 포스코 에너지절약설비에 3100억 투입/ ESCOs,신재생에너지로 사업분야 확장 서둘러/ 올 하반기 '한국에너지재단' 설립/ 과학기술부 에너지 · 자원 개발로 30만명 고용창출/ 한국건설기술연구원 에너지 손실없는 환기 시스템 개발/ 안산도시개발 국내최초 아파트 지역 냉방 공급/ 산자부 고효율 전등 교체/ 정부 지구온난화 대응 R&D에 2조원 투입/ 지열이용기술연구회 제주서 보글활성화 세미나/ 효성중공업 미 초고압 변압기시장 공략/ 한국가스공사 2011년까지 LNG탱크 120만kl증설/ 에관공 한수원 신재생에너지설비 현장견학 실시/ 기술표준원 수소연료전지 KS규격제정/

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광합성 박테리아를 이용한 고성능 수소 생산 고정화 생물반응기의 개발(I) 고정화 연속 교반탱크 반응기에서의 수소 생산성 및 효율인자 평가 (Development of Bioreactors for Hydrogen-Producing Immobilized Photosynthetic Bacteria(I) : Evaluation of lmmobilized CSTR for Hydrogen Productivity and Effectiveness Factor)

  • 선용호;한정우
    • KSBB Journal
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    • 제8권3호
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    • pp.243-255
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    • 1993
  • In this study, it was observed that hydrogen Productivity varied with stirrer speed, bead radius, input glucose concentration and dilution rate in a continuous stirred tank reactor in which immobilized R. rubrum KS-301 was used as a hydrogen-producing bacterium The mass transfer resistance due to cell immobilization was also studied. In order to estimate an effectiveness factor, Des of glucose was first obtained, which was subsequently represented by the correlation equation between Dos and Xb, As a result external mass transfer resistance could be neglected for stirrer speeds greater than 400rpn With bead radius increasing, the hydrogen productivity and internal effectiveness factor decreased. With input 91ucose concentration increasing, the hydrogen productivity and interval and external effectiveness factor increased. Although an Internal effectiveness factor was not affected, hydrogen productivity Increased with dilution rate increasing. An overall effectiveness factor remained nearly constant for the dilution rates investigate4 but increased with input 91ucose concentration increasing.

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수소 저장합금층의 열전달 촉진을 위한 진동형 히트 파이프 적용에 관한 연구 (A Study of Application on the Pulsating Heat Pipe for Heat Transfer Enhancement of Metal Hydride Alloy)

  • 이민재;임용빈;배상철;김종수
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.346-351
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    • 2006
  • When metallic alloys are reacted to hydrogen, heat transfer of storage tank effects hydrogen storage rate and capacity. If pulsating heat pipe are used to improve heat transfer efficiency, production of hydrogen storage tank can be more simple and economical. Experiment of heat pipe was conducted by varying working fluids and heat flux. According to supply heat flux, test indicate that R-22 and R-l42b were found lower temperature difference between evaporator and condenser than R-134a and Ethanol. Thermal resistances of R-22 and R-142b were also lower than others. Using R-142b as a working fluid, heat pipe type hydrogen storage tank is tested in absorption and desorption processes.

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버블링을 이용한 추진기관 가압 시스템에서 극저온 추진제 변수의 결정 (Determination of The Cryogenic Propellant Parameters at Pressurization of The Propulsion System Tank by Bubbling)

  • 베르샤드스키;정영석;임석희;조규식;조기주;강선일;오승협
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • 본 논문에서는 극저온 추진제 탱크가 가스 헬륨(GHe) 버블링에 의해 가압될 때 극저온 추진제의 열역학 변수들에 대한 계산 방법을 제시하였다. 헬륨 분사를 이용한 액체 산소(LOX)와 액체 수소($LH_2$) 탱크의 가압 과정에서의 극저온 추진제 온도와 추진제로 용해되는 가스 헬륨의 질량을 분석하였다. 해석 결과를 통해 헬륨 버블링이 LOX와 $LH_2$의 열역학적 변수들에 어떻게 영향을 주는지 확인하였다. 제시된 계산 방법을 통해 가압 시스템으로써 헬륨 버블링의 실현 가능성과 헬륨 버블링을 이용한 가압 시스템의 최적화가 가능할 것이다.