최대 내용적을 갖는 수소압력용기의 형상설계 및 성형해석 (Design of Bottom Shape and Forming Analysis of Hydrogen Pressure Vessel with Maximum Volume)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 41권 / 10호 / 941 ~ 948페이지
· 저자명 : 박건영, 곽효서, 이광오, 김철

초록

최근 화석연료 고갈 및 환경오염 문제를 해결할 수 있는 대안으로 수소에너지가 주목받고 있으며, 고효율 및 주행거리 향상을 위한 수소 자동차 개발에 따라 수소 저장 압력용기의 내용적 증가 및 구조안전성이 요구되고 있다. 그러나, 반구형의 바닥부보다 내용적이 큰 타원형 바닥부의 형상설계가 이루어지지 않았으며, 타원형 바닥부의 성형공정에 관한 연구 또한 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수소압력용기 라이너의 타원형 바닥부 장단축비에 따른 최대 내용적을 계산하고 유한요소해석을 통한 구조안전성 검증 및 이에 대한 이론적 고찰을 검토하였다. 또한, 바닥부 성형 공정해석을 통하여 제안된 최대 내용적을 갖는 타원형상의 성형 가능성을 확보하였다.

영어초록

Recently, hydrogen energy has been in the spotlight as an alternative to diminishing fossil fuels and as a potential solution to environmental pollution. The development of hydrogen-fueled vehicles and the demands for improved fuel efficiencies have resulted in the need to increase the volume of the hydrogen pressure vessels. Pressure vessels having an elliptical bottom, as opposed to one that is hemispherical, allow for a greater capacity.
However, there are insufficient studies on the feasibility of the forming process required for an elliptical bottom.
In this study, the liner capacity is calculated according to the ratios of the major to the minor axes of the elliptical bottom part in a hydrogen pressure vessel. Structural safety is verified through finite element analyses, and the results are compared to the theoretical results. The feasibility of the proposed elliptical shape of the pressure vessel bottom, while filled to maximum capacity, is validated through forming analysis.

참고자료

· 없음