Abstract
A LNG safety valve functions to control a constant pressure inside the LNG line of transportation, and the flow through it accompanies with noise and vibration which affect adversely on the system. The present study aims at understanding the flow physics of LNG safety valve for a practical design of LNG safety valve. A computational work using the two-dimensional, axisymmetric, compressible, Navier-Stokes equations is carried out to simulate the gas flow through the LNG safety valve, and compared with the theoretical results. It is found that the shape of valve sheet and the gap size are the key parameters in determining the gas dynamic forces on the valve sheet, and there exists a distance between nozzle exit and valve sheet in which the thrust coefficient at the valve sheet increases abruptly.
LNG 안전밸브는 LNG 수송배관 내부의 압력조절에 사용되며, 안전밸브를 통하는 유동은 소음과 진동을 동반하기 때문에 시스템에 부정적으로 작용한다. 본 연구에서는 LNG 안전밸브의 실용적인 설계를 위하여, 2차원 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식에 의한 유한 체적법을 사용하여 LNG 안전밸브를 통하는 압축성 유동의 특성을 수치해석적 방법으로 조사하였으며, 이론해석결과와 비교하였다. 수치해석 결과, 밸브판의 형상 및 노즐출구와 밸브판 사이의 간격은 밸브판에 미치는 기체역학적 힘에 상당한 영향을 미치며, 밸브판에서 추력계수가 급격하게 증가하는 노즐출구와 밸브판 사이의 거리가 존재하는 것을 알았다.
