Numerical Study of Flow Characteristics of Pressure Relief Valve based on a Structure for a Liquid Hydrogen Storage System

Abstract

지구온난화로 인해 이상기후 현상이 심화되면서 화석연료를 대체할 에너지원으로 수소에너지가 주목받고 있다. 하지만, 기체수소는 높은 위험성으로 인해 배터리에 비해 대중화가 더딘 실정이다. 본 연구에서는 기체수소의 고압 위험성을 개선한 액체수소 저장시스템에 적용되는 압력해소밸브에 대하여 연구하였다. 벨로우즈가 적용된 형상과 직선 형상을 전산유체역학(CFD)을 활용하여 비교하였으며 직선형상이 우수한 성능 지표를 나타내는 것을 확인하였다. 직선 형상을 액체질소 환경에서 실험한 데이터를 바탕으로 3차원 형상을 구현하고 전산유체역학 해석을 통해 밸브 내 유체 흐름이 층류 흐름인지 난류 흐름인지 확인하고자 하였으며 실험은 난류 흐름에 더 적합한 결과로 나타나 밸브 내 유체 거동은 난류 흐름으로 판단되며 이후 연구에서 난류 조건으로 연구를 수행할 예정이다.