액체수소 누출에 기인한 수소 증기운 확산 및 폭발에 대한 전산해석 연구
- Abstract
- Computational analysis was performed on the hydrogen leakage, vapor dispersion and fire & explosion of hydrogen vapor cloud using the FLACS-CFD code for the liquid hydrogen leakage experiment. Unsteady Reynolds-averaged Navire-Stokes (RANS) approach for the turbulent dispersion in large open space was adopted in the computation. The computational analysis results showed that the concentration was kept constant except for the initioal stage while the hydrogen concentration measured in the experiment showed very large perturbations over time. and also gas leakage and liquid pool formation are simultaneously considerd for suggesting to solve two-phase liquid hydrogen leakage in FLACS. There was no significant difference in computed performance with only gas phase leakage, and it can be considered as applicability as one methodology to slove two-phase leakage.
By locating ignition source into the dispersed hydrogen vapor cloud, over-pressure and temperature was predicted. and also by introducing damage threshold on humans and buildings with P-I diagram, the risk probability was predicted at the nearside of ignition source and leakage source.
- Author(s)
- 최성용
- Issued Date
- 2023
- Awarded Date
- 2023-02
- Type
- Dissertation
- Keyword
- Liquid hydrogen, Numerical study, Leakage, Dispersion, Explosion
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/33112
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000666917
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 안전공학과
- Advisor
- 오창보
- Table Of Contents
- 제 1 장. 서 론 1
1.1. 연구배경 1
1.2. 기존의 연구 4
1.2.1 기체수소 안전관리에 대한 연구 4
1.2.2 액체수소 안전관리에 대한 연구 8
1.3. 연구목적 및 내용 10
제 2 장. 전산해석 방법 11
2.1. FLACS 지배방정식 11
2.2. 기상상태에 따른 경계조건 설정 16
2.3. 계산영역 및 누출조건 19
2.3.1. 계산영역 및 격자구성 19
2.3.2. 액체수소 누출조건 22
2.3.3. 격자 민감도 테스트 결과 29
제 3 장. 전산해석 예측성능 검토 32
3.1. 통계적 기법을 이용한 정량적 평가 방법 32
3.2. 실험 데이터와의 비교를 통한 예측성능 검토 35
3.2.1. 수소 증기운 농도 예측 35
3.2.2. 수소 증기운 온도 예측 52
제 4 장. 액체수소 누출에 대한 결과 및 고찰 59
4.1. 누출유량에 따른 수소 증기운 확산거동 59
4.2. 대기안정도에 따른 수소 증기운 확산거동 68
4.3. 수소 증기운 폭발에 대한 전산해석 결과 76
제 5 장. 결 론 89
5.1. 수소증기운 확산거동 예측에 대한 결과 검토 89
5.2. 수소증기운의 점화에 의한 화재 및 폭발해석에 대한 결과 검토 92
참 고 문 헌 94
- Degree
- Master
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- 대학원 > 안전공학과
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- Embargo2023-02-08
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