• 제목/요약/키워드: Gas Tank

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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.

Characteristic analysis and condenser design of gas helium circulation system for zero-boil-off storage tank

  • Jangdon Kim;Youngjun Choi;Keuntae Lee;Jiho Park;Dongmin Kim;Seokho Kim
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.65-69
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    • 2023
  • Hydrogen is an eco-friendly energy source and is being actively researched in various fields around the world, including mobility and aerospace. In order to effectively utilize hydrogen energy, it should be used in a liquid state with high energy storage density, but when hydrogen is stored in a liquid state, BOG (boil-off gas) is generated due to the temperature difference with the atmosphere. This should be re-condensed when considering storage efficiency and economy. In particular, large-capacity liquid hydrogen storage tank is required a gaseous helium circulation cooling system that cools by circulating cryogenic refrigerant due to the increase in heat intrusion from external air as the heat transfer area increases and the wide distribution of the gas layer inside the tank. In order to effectively apply the system, thermo-hydraulic analysis through process analysis is required. In this study, the condenser design and system characteristics of a gaseous helium circulation cooling system for BOG recondensation of a liquefied hydrogen storage tank were compared.

AHF ISO Tank의 안전성 향상을 위한 안전장치에 관한 연구 (A Study on the System for Improving the Safety Device of the Hydrogen Fluoride ISO Tank)

  • 박상배;이창준
    • 한국가스학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.54-62
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    • 2020
  • 구미 휴브글로벌 AHF 누출사고를 보면서 화학 사고가 우리 사회에 미치는 영향이 얼마나 큰지 경험한 바 있다. 이후로 여러 분야에서 화학 사고에 관한 많은 연구가 수행되고 있다. 사용처에서는 공정 시스템에 대한 개선방안을 찾아 현장에 적용하고자 했고 안전분야에서는 피해 영향 분석을 통한 안전성 향상을 연구하여 비상대응에 적용하여 피해 영향을 줄이고자 하였다. 본 연구에서는 이충전 작업 시 일어나는 화학사고에 신속하게 대응할 수 있는 기계적 안전장치를 적용하여 AHF ISO Tank의 안전성을 높이고자 하였다. 연구의 수행으로는 우리나라에 연간 유통되는 AHF의 수입량의 규모와 운반의 수단으로 사용되는 ISO Tank의 운송 물량을 조사하고 AHF ISO Tank의 구조 및 Unloading 절차를 조사하였다. 많은 유형의 탱크로리를 조사하는 과정에서 AHF ISO Tank 구조와 작업 절차가 유사한 염소 탱크로리에 기계적 안전장치인 EFV(과류 방지 밸브)가 설치되어 있는 것을 확인하였다. EFV의 AHF ISO Tank에 적용성과 도입 시 안전기능인 긴급차단에 대한 성능을 휴브글로벌 사고와 2018년에 울산에서 발생한 염소 Tank lorry의 사고사례를 비교 조사하여 실제 사고에서 얻은 자료로 검정할 수 있었다. 사고사례와 적용성 등을 비교한 결과, AHF ISO Tank에 화학사고 피해를 감소시키고 사고를 조기에 수습할 할 수 있는 기계적 안전장치인 EFV를 도입할 것을 제안하며 휴브글로벌 사고와 같은 화학 사고에 도움이 되고자 한다.

LNG 연료탱크의 단열성능 평가 절차에 관한 연구 (A Study on Thermal Performance Evaluation Procedures of LNG Fuel Tank)

  • 조상훈;심명지;정영준;김익수
    • 한국가스학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.45-52
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    • 2018
  • 국제해사기구(IMO)의 선박 배출가스 기준 강화로 인해 LNG 연료추진선박의 필요성이 대두되고 있으며 관련 분야에 대한 기술개발 및 실용화 촉진 연구가 활발하게 진행되고 있다. LNG 연료탱크는 운항 중 연료소비로 인하여 잔류량이 70% 미만이 될 경우 슬로싱을 고려하여야 하므로 재액화 장치를 탑재하기 어려운 중소형 LNG 연료추진선박은 Type C 형태의 압력 탱크가 적용될 가능성이 높다. 이러한 LNG 연료추진선박에 적용되는 LNG 탱크는 구조적 안전성과 더불어 LNG를 오래 보관하기 위한 단열성능이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Type C LNG Tank에 대한 단열성능 평가 절차를 제안하였고, 실험을 통해 LNG 탱크의 열적 특성으로 인한 온도, 압력, BOG(Boil Off Gas)의 변화를 비교, 분석함으로서 BOR(Boil Off Rate) 테스트 절차에 대한 타당성과 유효성을 검증하였다.

방해기류 존재시 추적자 가스법을 이용한 푸쉬풀 후드 효율 평가 (Evaluation of Capture Efficiencies of Push-Pull Hood Systems by Trace Gas Method under the Presence of Some Cross-draft)

  • 김태형;하현철;강호경
    • 한국산업보건학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.290-301
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    • 2006
  • A push pull hood system is frequently applied to control contaminants evaporated from an open surface tank. Efficiency of push pull hood system is affected by various parameters, such as, cross draft, vessel shapes, tank surface area, liquid temperature. A previous work assisted by flow visualization technique qualitatively showed that a strong cross draft blown from the pull hood to push slot could destroy a stable wall-jet on the surface of tank, resulting in the abrupt escape of smoke from the surface. In this study, the tracer gas method was applied to determine the effect of cross-draft on the capture efficiency qualitatively. A new concept of capture efficiency was introduced, that is, linear efficiency. This can be determined by measuring the mass of tracer gas in the duct of pull hood while the linear tracer source is in between push slot and pull hood. By traversing the linear tracer source from the push slot to the pull hood, it can be found where the contaminant is escaped from the tank. Total capture efficiency can be determined by averaging the linear efficiencies. Under the condition of cross-draft velocities of 0, 0.4, 0.75, 1.05 and 1.47m/s, total capture efficiencies were measured as 97.6, 95.4, 94.6, 92.7 and 70.5% respectively. The abrupt reduction of efficiency with cross-draft velocity of 1.47m/s was due to the destruction of tank surface wall-jet by the counter-current cross-draft. The same phenomenon was observed in the previous flow visualization study. As an alternative to overcome this abrupt efficiency drop, the 20% increase of hood flow rates was tested, resulting in 20% efficiency increase.

기체-액체 밀도차에 대한 슬로싱 충격압력의 실험적 고찰 (Study on the Effect of Density Ratio of Gas and Liquid in Sloshing Experiment)

  • 안양준;김상엽;김경환;이상우;김용환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제50권2호
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    • pp.120-128
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    • 2013
  • This paper presents the results of sloshing experiments having different fluids in model tanks with various density ratios. The experimental model consisting water and air at ambient, which has been commonly used, is not consistent in density ratio with that of an actual LNG cargo tank. Therefore, an advanced experimental scheme is developed to consider the same density ratio of LNG and NG by using a mixed gas of sulfur hexafluoride ($SF_6$) and nitrogen ($N_2$). For experimental observation, a two-dimensional model tank of 1/40 scale and a three-dimensional model tank of 1/50 scale have been manufactured and tested at various conditions. Two different fillings with various excitation frequencies under regular motions have been considered for the two-dimensional model tank, and three different filling levels under irregular motions have been imposed for the three-dimensional model tank. The density ratio between gas and liquid varies from the ratio of the ambient air and water to that of the actual LNG cargo container, and the different composition of gas is used for this variation. Based on the present experimental results, it is found that the decrease of sloshing pressure is predicted when the density ratio increases.

LNG 냉열이용 지역집단 냉방시스템에 대한 연구 (A Study on the District Community Cooling System using LNG Cold Energy)

  • 김청균;김승철
    • 한국가스학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.27-30
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    • 2010
  • 본 논문은 LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 시스템을 공급하기 위한 시스템 공정설계에 관한 연구이다. 새로이 개발한 LNG 냉방시스템은 여러 개의 열교환기, LNG 저장탱크, 열매체 저장탱크, 여러 개의 냉열에너지 저장탱크, 가스냉방기, 압축기, 정압기, 저온 및 고온에너지 공급배관 등으로 구성되도록 설계하였다. 또한, 가스냉방기는 여름철에 도시가스 소모량에 의해 충분하지 못한 LNG 냉열에너지를 안정적으로 공급하기 위해 설치되었다. 냉방에너지 공급시스템은 공기라는 열매체와 200kcal/kg의 냉열에너지를 가진 LNG 사이의 열교환 작용에 의해 냉방에너지를 공급하는 효율성과 안전성을 함께 갖추고 있다. 또한, LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 공급시스템은 공기중으로 CO2나 프레온 가스를 방출하기 않는다는 장점을 간고 있다.