Numerical Study of Heat Flux and BOG in C-Type Liquefied Hydrogen Tank under Sloshing Excitation at the Saturated State

• DOI: 10.7734/coseik.2022.35.5.299
• Publication Date: 2022-11-08T04:51:52Z
• Authors: Jin-Ho Lee; Se-Yun Hwang; Sung-Je Lee; Jang Hyun Lee
• Keywords: Slosh dynamics

본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체 간의 침투 혼합에 의한 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 액체 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 유속과 집중 질량 간이식을 BOG 발생량 분석하였다.