시뮬레이션을 기반으로 수소 혼입 가스가 공급되는 천연가스 배관의 진동성 검토와 온도변화로 인한 성층화 가능성 연구

초록

수소 에너지는 친환경성과 지속 가능성으로 주목 받는 에너지의 한 종류이다. 현재는 고순도의 수소를 사용하기어려워 순수 수소를 직접 사용하기 전 천연가스에 수소를 혼입해 사용하게 된다. 이는 천연가스 사용량을 줄여탄소 배출을 크게 줄임으로써 국가의 탄소중립목표달성에 크게 기여할 수 있다. 그러나 두 유체의 특성 차이로인해 혼합되면 기존 천연가스의 특성과 비교하여 무시할 수 없는 변화가 발생 할 수 있다. 본 연구에서는 엘보우를통과하는 유체의 진동을 검토하고, 혼입 가스의 성층화 가능성을 검토하였다. 유체의 진동이 이전보다 크게 발생하면 파이프에 큰 영향을 미칠 수 있고 이는 기존 파이프 파인을 사용할 때 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 혼합가스가 엘보우를 통과한다고 가정하여 시뮬레이션을 통해 유체 진동의 변화를 관찰하여 안정성을 비교한다. 또한, 파이프를 통해 흐르는 혼합가스의 성층화를 검토한다.

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