International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제12권4호
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pp.379-384
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2011
This paper performs numerical prediction of fuel temperature in the fuel tanks of unmanned air vehicles for both ground static non-operating and in flight transient conditions. The calculation is carried out using a modified Dufort-Frankel scheme. For this calculation, it is assumed that a non-operating vehicle on the ground is subjected to repeating daily cycles of ambient temperature with solar radiation and wind under 1%, with a 20% probability of hot day conditions. The energy conservation equation is used as the governing equation to calculate heat transfer between the fuel tank surface and the ambient environment. Results of the present analysis may be used as the estimated initial values of fuel temperatures in a vehicle's fuel tank for the purpose of analyzing transient fuel temperatures during various flight missions. This research also demonstrates that the fuel temperature of the front tank is higher than that of the rear tank, and that the difference between the two temperatures increases in the later phases of flight due to the consumption of fuel.
The comfort and quietness of vehicle has been improved greatly due to the development of technology in automobile industry. Some of noise reductions, for example, are driven by the improvement in the power-train system. Due to better in all performance, it is required to reduce more noise in automobile components. One of them is related to the fuel pump system including a pump and a tank. Therefore, this study is focused on investigating the characteristics of fuel pump and fuel tank first, and then comparing the data before and after installation of fuel pump system in a testing vehicle. Additionally, the measured data will be analyzed to identify the problems and provide knowledge to reduce the level of noise and vibration in fuel pump system.
Fuel tank sloshing noise of vehicle is caused by flow impact on the tank wall during sudden braking, and the sloshing vibration of tank wall is a coupled phenomenon of the fuel inside tank and tank wall structure. Therefore, Fluid-Structure Interface(FSI) analysis technology should be adopted to predict accurately the sloshing vibration. In this study, FSI approach was employed to analyze sloshing phenomenon for a simple tank model with velocity change of the actual vehicle test. First, the simulated results for rigid tank model were compared with those for deformable tank model. Next, influence of baffle location and shape of baffle holes on the acceleration magnitude and the maximum stress of tank wall was investigated. In addition, sloshing analysis for tank with another baffle type was carried out.
The comfort and quietness of vehicle has been improved greatly due to the development of technology in automobile industry. It is driven by reduction on the level of vibration and noise in powertrain system. However, the hidden problems in automobile parts become noticeable since the vehicle has been better in overall performance. One of them is related to the fuel pump system. Therefore, this study is focused on investigating the characteristics of fuel pump and fuel tank first, and then comparing the data before and after installation of fuel pump system in a testing vehicle. Additionally, the measured data will be analyzed to identify the problems and find a solution to improve the level of noise and vibration in fuel pump system.
Recently, Korea has established a plan for the supply of hydrogen vehicles and is promoting the expansion of the supply. Risk factors for hydrogen vehicles are hydrogen leakage, jet fire, and explosion. Therefore Safety measures are necessary for this hazard. In addition, risks in semi-closed spaces such as tunnels, underground roads, and underground parking lots should be analyzed. In this study, an explosion experiment was conducted on a hydrogen tank used in a hydrogen vehicle to analyze the risk of a hydrogen vehicle explosion accident that may occur in a semi-closed space. As results, the effect on the structure and the human body was analyzed using the overpressure and impulse values for each distance generated during the explosion.
This is a study on the distribution of acoustic emission parameters during a burst test for a type-II CNG vehicle fuel tank. A resonant AE sensor with a central frequency of 150 kHz was attached to the composite materials in the center of the fuel tank. The pressure was increased from 30 to 100% of the expected burst pressure and was maintained for 10 minutes at each level. Damage at 70% of expected burst pressure occurred by various damage mechanisms including fiber breakage and delamination, while that of below 60% only occurred by matrix crack initiation and growth. The count, duration and rise time of the AE signal at 60% of the expected burst pressure are distributed below 500, 5000 ${\mu}s$ and 300 ${\mu}s$, respectively. Then, at above 70% they increased with pressure by superimposing of individual AE signal generated at a nearby place. These results confirmed that the analysis of the distribution of AE parameters is an effective tool for estimating damage of a CNG fuel tank.
본 연구는 자동차용 CNG 연료탱크의 파열시험시 발생하는 음향방출변수의 분석에 관한 내용이다. 연료탱크의 복합재료 중앙부 표면에 150kHz 공진형 AE센서를 부착하여 파열시험시 발생하는 음향방출 신호를 획득하고, 가압유지시간 동안의 hit, amplitude, count, duration, risetime, signal strength 등과 같은 음향방출 변수들을 분석하였다. 음향방출 변수 중 total count, total signal strength가 연료탱크 손상정도를 평가하는데 유용한 변수임을 알 수 있었다.
In recent years, it is very important that hydrogen storage system is safe for user in any circumstances in case of crash and fire. Because the hydrogen vehicle usually carry high pressurized cylinders, it is necessary to do safety design for fire. The Global Technical Regulation (GTR) has been enacted for localized and engulfing fire test. High pressure hydrogen storage system of fuel cell electrical vehicles are equipped with Thermal Pressure Relief Device (TPRD) installed in pressured tank cylinder to prevent the explosion of the tank during a fire. TPRDs are safety devices that perceive a fire and release gas in the pressure tank cylinder before it is exploded. In this paper, we observed the localized and engulfing behavior of tank safety, regarding the difference of size and types of the tanks in accordance with GTR.
We analyzed recyclability of the fuel tanks made from steel or aluminum alloy. For a comparison of the fuel tank recyclability, first we had analyzed the process of disassembly in a vehicle and evaluated its disassemblability. Then we evaluated the recyclability for reuse and withdrawal. The processes were more or less same owing to the similarity of fastening method of fuel tank and components. However, the fuel tank of the aluminum alloy was easier (about 5%) to disassembly than the fuel tank of steel. This could be attributed to the differences in weight of steel and aluminium. On light of the withdrawal and reuse, the fuel tank made up of steel needed to plate with zinc or lead due to its anti-corrosiveness. Hence, it required additional processes. In this paper, we were explaining the results of our on going research on the recyclability of fuel tanks made of steel and aluminum alloys. The differences that we found between the fuel tank made up of the aluminum alloy and steel were in their weight, recyclability, disassemblability, anticorrosive property, cost and productivity.
Recently hydrogen fuel cell buses have been deployed for the public transportations. In order to introduce buses fueled by hydrogen successfully, the research results of hydrogen bus safety should be discussed and investigated significantly. Especially, Korean government drives research in terms of various applications of hydrogen energy to replace the conventional fuel energy resources and to improve the safety evaluation. Thus it is necessary to examine vehicle crashworthiness under side impact loadings. This study was focused on the simulation result evaluation of full bus model and simplified bus model with hydrogen fuel tank module and mounting system located below floor structure due to the significance of bus side impact accidents. The finite element models of hydrogen bus, fuel tank system and side impact moving barrier were set up and simulation results reported model performance and result comparison of two side impact models. Computational results and research discussion showed the conceptual side impact framework to evaluate hydrogen bus crashworthiness.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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