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수소부품 안전성 평가를 위한 극저온 챔버용 열교환기 성능 해석
이하은(Haeun Lee),이형순(Hyoungsoon Lee),전호병(Hobyoung Jun),정찬호(Chanho Jeong),이동훈(Donghoon Lee),김시우(Si Woo Kim) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.4
세계적으로 각광받고 있는 친환경 교통수단인 수소버스의 부품의 안전성을 검증하기 위하여 검증장비 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 수소버스 안전성을 평가하기 위한 장비 중 하나인 고압부품 수소리크 시험 및 TPRD(thermally activated pressure relief device) thermal cycle 시험 장치에 포함되는 극저온 챔버를 구동하기 위한 적절한 열교환기를 설계하기 위한 열교환기의 열 및 유동해석을 진행하였다. 수소부품의 안전성을 평가하기 위해 부품을 수용할 수 있는 온도조절이 가능한 극저온 챔버를 위한 열교환기의 필요 성능을 검증하고 챔버 내 온도구배를 해석함으로써 정립되지 않은 수소버스 시험설비를 제작하기 위해 필요한 열교환기의 필요 용량 및 규격을 제시하고 수소부품을 위한 극저온 시험설비를 제작하기 위한 설계 기준안을 제시하고자 한다. The development of verification equipment is actively being conducted to verify the safety of parts of hydrogen buses, which is an eco-friendly means of transportation that is in the spotlight around the world. Heat and flow analysis of a heat exchanger was conducted to design a suitable heat exchanger for driving a cryogenic chamber included in a thermally activated pressure relief device thermal cycle test apparatus, which is one piece of equipment used for evaluating the safety of a hydrogen bus. To evaluate the safety of hydrogen components, the necessary performance of the heat exchanger to maintain the temperature was verified for cryogenic chambers capable of temperature control, and the temperature gradient in the chamber was analyzed. This analysis can help in understanding the required capacity and standard of heat exchangers needed to manufacture unestablished hydrogen bus test facilities and to prepare design standards when manufacturing cryogenic test facilities for hydrogen components.