• 제목/요약/키워드: Vehicle Fuel Tank

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Transient thermal stress of CFRP propellant tank depending on charging speed of cryogenic fluid

  • Jeon, Seungmin;Kim, Dongmin;Kim, Jungmyung;Choi, Sooyoung;Kim, Seokho
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.51-56
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    • 2020
  • In order to increase thrust of the space launch vehicle, liquid oxygen as an oxidizer and kerosene or liquid hydrogen as a fuel are generally used. The oxidizer tank and fuel tanks are manufactured by composite materials such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) to increase pay load. The thermal stress of the cryogenic propellant tank should be considered because it has large temperature gradient. In this study, to confirm the design integrity of the oxidizer tank of liquid oxygen, a numerical analysis was conducted on the thermal stress and temperature distribution of the tank for various charging speed of the cryogenic fluid from 100 ~ 900 LPM taking into account the evaporation rate of the liquid nitrogen by convective heat transfer outside the tank and boiling heat transfer inside the tank. The thermal stress was also calculated coupled with the temperature distribution of the CFRP tank. Based on the analysis results, the charging speed of the LN2 can majorly affects the charging time and the resultant thermal stress.

레이아웃 개선을 통한 차량용 연료탱크 용접라인의 생산성 향상에 관한 연구 (A Study on Productivity Improvement on Welding Line for Vehicle Fuel Tank using Layout Improvement)

  • 유성희;이창호
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.215-221
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    • 2010
  • Many researches and projects are actively implemented in the academic world and industrial world in order to increase the productivity through changing utility layout. Effective layout makes the flow of parts and products go on wheels and helps labor forces and utilities to be used efficiently. In this study, we looked at effect on utility layout change through a case of a company making a fuel tank of vehicle in Korea. Due to the layout improvement, this company could have flowshop system on welding line, so the stock in line was decreased, checking the number of stock became easier than before and it was possible to evaluate exact cycle time per unit. Through not only confirming qualitative effect, but also checking quantitative effect such as UPH(Unit per Hour), we obtained the conclusion that the layout improvement increased the productivity.

수소연료전지차 연비 평가기술 개발 (Development of Fuel Economy Measurement Technology for Fuel Cell Electric Vehicle)

  • 정영우;박정규;예창환;박종진;오형석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.152-155
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    • 2007
  • Fuel cell electric vehicles (FCEVs) using hydrogen gas are zero emission vehicles, thus emission measurement for combustion vehicles is not applicable. The hydrogen gas consumption for fuel economy will be measured by the stabilized pressure/temperature method, mass flow method and electrical current method, etc. In this research, weight method with a newly manufactured test equipment is applied to measure the hydrogen consumption because above 3-methods have a deviation. The hydrogen consumption is directly calculated by the weight differences of the external hydrogen tank before and after the chassis dynamometer test. Ultimately the fuel economy for FCEVs is obtained with a deviation less than 1% in all chassis dynamometer tests.

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고속 비행체 연료공급 및 냉각계통 사례분석 (A Case Study on Fuel Supply and Cooling Systems of High-Speed Vehicles)

  • 최세영;박수용;최현경;전필선;박정배
    • 한국항공운항학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • In high-speed vehicle, selection of fuel, configuration of components and cooling system are required to solve the heating issue by aerodynamic heating and inner combustion process. This subsystem consists of fuel tank, supply pump, various control valve, heat exchanger, including reactor, connecting line, adiabatic structures and insulations. In this paper, applicable fuel property is considered at flight characteristic of hypersonic vehicles. In this regard, current state of fuel/cooling system technology is identified.

스마트 무인기 연료 시스템 설계에 관한 연구 (Fuel System Design of the Smart UAV)

  • 공창덕;강명철;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.54-61
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    • 2005
  • 본 논문에서는 현재 개발 중인 스마트 무인기 연료 시스템의 기본설계 결과를 제시하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 시스템 요구를 바탕으로 연료 시스템을 구성한 후, 이에 필요한 부스트펌프, 제트펌프, 도관, 벤트 시스템 등 각 구성품에 대한 설계를 수행하였고 참고 중량 데이터를 이용하여 연료 시스템의 중량예측을 수행하였다. 이를 바탕으로 연료 시스템의 신뢰도를 분석하여 신뢰도 목표를 만족함을 확인하였다.

스마트 무인기 연료공급시스템의 신뢰도 분석 (Reliability Analysis on Fuel System for the Smart UAV)

  • 공창덕;강명철;이창호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.233-236
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    • 2005
  • 본 논문에서는 현재 개발 중인 스마트 무인기 연료 시스템의 기본설계 결과를 제시하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 시스템 요구를 바탕으로 연료 시스템을 구성한 후, 이에 필요한 부스트 펌프, 제트펌프, 도관, 벤트 시스템 등 각 구성품에 대한 설계를 수행하였고 연료 시스템의 중량 예측을 수행하였다. 이를 바탕으로 연료 시스템의 신뢰도를 분석하였다.

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차량용 복합소재 수소연료탱크의 강도안전성에 관한 연구 (A Study on the Strength Safety of a Composite Hydrogen Fuel Tank for a Vehicle)

  • 김청균;김도현
    • 한국가스학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.37-41
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    • 2011
  • 본 연구에서는 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 기준에 근거하여 수소가스 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성을 FEM으로 해석하였다. 알루미늄 라이너 소재인 6061-T6와 탄소섬유 복합소재인 T800-24K로 적층이 형성되도록 감은 수소가스 복합소재 연료탱크는 130L의 저장용량을 갖으며, 70MPa의 충전압력으로 수소가스가 채워진다. FEM 해석결과에 의하면, 내부탱크를 형성하는 알루미늄 라이너에 작용하는 von Mises 응력 255.2MPa은 알루미늄 소재의 항복응력 대비 95%인 272MPa보다 낮기 때문에 안전하다. 또한, 복합소재 연료탱크에서 후프방향의 탄소섬유 응력비는 3.11이고, 헤리컬방향의 응력비는 3.04인 것으로 나타났다. 이들 응력비 데이터는 탄소섬유 복합소재 연료탱크에서 안전기준으로 권고한 2.4에 비해 높기 때문에 양방향 모두에서 안전하다. 따라서 70MPa의 충전압력을 갖는 130L 저장용량의 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성은 유용한 것으로 판단된다.

초고압가스 차량용 연료탱크의 강도안전성에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis on the Strength Safety of a Fuel Tank for Highly Compressed Gas Vehicle)

  • 김청균;김도현
    • 한국가스학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.29-33
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Al6061-T6 소재의 알루미늄 라이너와 탄소섬유-에폭시 및 유리섬유-에폭시 복합 소재를 적층으로 감아서 제조한 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성을 유한요소법(FEM)으로 해석하였다. 복합소재 연료탱크는 내구성 향상을 위해 자긴공정(autofrettage process)으로 제조한 다음에 압축천연가스를 공급하였다. 자긴공정을 거친 가스탱크의 응력안전에 대한 FEM 해석결과는 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 설계안전 평가기준과 비교 평가하였다. FEM 계산결과에 의하면, 자긴공정을 거친 연료탱크의 응력강도는 돔 지역에서 약간 불안정한 것으로 나타났고, 몸체의 평행부에서는 비교적 균일한 안정성을 보여주고 있다. 자긴공정을 거친 복합소재 연료탱크의 평행부에서 관찰된 강도안전성 데이터는 평가기준 데이터로 제공된다. 9.2리터의 복합소재 연료탱크의 응력강도 안전성에 대한 계산결과에 따르면, 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 평가기준치를 모두 만족하는 것으로 나타났기 때문에 안전한 설계라 할 수 있다.

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스마트 무인기 연료시스템 설계에 관한 연구 (Preliminary Design of Fuel System for the Smart UAV)

  • 강명철;이창호;공창덕
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-8
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    • 2004
  • 본 논문에서는 현재 개발 중인 스마트 무인기 연료 시스템의 기본설계 결과를 제시하였다. 시스템 요구를 바탕으로 연료 시스템을 구성한 후, 이에 필요한 부스트 펌프, 제트펌프, 도관, 벤트 시스템등 각 구성품에 대한 설계를 수행하였고 연료 시스템의 중량예측을 수행하였다.

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