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김민정 (한국과학기술연구원) 김백진 (서울과학기술대학교) 신유환 (센추리) 강상우 (한국과학기술연구원)
저널정보
대한설비공학회 대한설비공학회 학술발표대회논문집 대한설비공학회 2024년도 하계학술발표대회 논문집
발행연도
2024.6
수록면
233 - 236 (4page)

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수소 액화 공정에서 기체에서 액체로의 상변화뿐만 아니라 ortho-para 수소 변환을 함께 고려해야 한다. Ortho-para 수소 변환시 발생하는 발열량은 약 527 kJ/kg으로 수소의 증발잠열인 약 448 kJ/kg 보다 크기 때문에 완벽한 단열로 액체수소를 저장하여도 모두 증발해버리게 된다. 따라서 반드시 ortho-para 수소변환 후에 수소액화를 수행하여야 한다. 이를 위하여 열교환기 내부에 ortho-para 수소변환 촉매를 충진하여 변환효율을 높이려는 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서 He Warm(82.5K, A), He Cold(42.3K, B), 그리고 H₂(82.5K, C)의 세 가지 유동이 ABCBA 패턴으로 구성된 0.5 TPD 수소액화 플랜트 공정 중 하나의 열교환기에서 수소 유로 내의 충진된 ortho-para 수소변환 촉매에 대하여 Ergun equation을 기반으로 도출된 관성저항과 점성저항을 갖는 다공질 영역으로 모델링하여 수치해석을 진행했다. 해석 모델을 통하여 열교환기의 유로 길이, 유로 간극 두께에 따른 ortho-para 수소변환율, 온도변화 및 압력강하를 비교 분석하였다.
#Ortho-Para Hydrogen Conversion(OPHC, ortho-para 수소변환) #Porous region(다공성 영역) #Plate Fin Heat Exchanger(PFHE, 판형 핀 열교환기)

목차

Abstract
1. 서 론
2. 연구방법
3. 전산해석 결과 및 고찰
4. 결론
References

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