수증기-메탄올 개질기의 곡유로 채널형 관 형태 변화에 따른 메탄올 전환율 및 유동 특성에 관한 수치해석적 연구 (Study on Methanol Conversion Efficiency of Steam-Methanol Reforming on Pipe Shape and Flow Rate Variation in Curved Channel)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 40권 / 3호 / 173 ~ 179페이지
· 저자명 : 성홍석, 이충호, 서정세

초록

본 연구에서는 전산유체역학 상용코드를 이용하여 수소 개질기의 곡유로 채널형에 대하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 선행연구모델(8)에 대한 수치해석 모델과 다른 관 형태의 곡유로 채널을 모델링하여 수치해석적으로 비교하였다. 4가지 타입의 곡유로 채널형 개질기의 수치해석 결과 메탄올 전환율은 타입1~4까지 각각 45.0%, 45.3%, 45.6%, 45.6%로 ±0.6% 포인트의 차이로 거의 차이가 없음을 나타내었다. 유동특성에 대해서는 사각타입의 관과 45도 곡관의 각도를 가지는 타입2에서 상대적으로 가장 균일한 유동 특성 및 메탄올 농도 분포를 보였으며, 원형타입의 관과 90도 곡관의 각도를 가지는 타입3에서 상대적으로 가장 불균일한 유동특성 및 메탄올 농도분포 특성을 나타내었다. 곡유로 채널형 개질기의 설계 시에는 45도 곡관의 각도를 가지는 타입과 같이 사각타입의 관과 45에 가까운 곡관의 각도를 가지도록 설계해야 한다는 결과에 도달하였다.

영어초록

This is a numerical study on the curved channel type of hydrogen reformer using the commercial code of fluid dynamics. We numerically compared the numerical model in a previous study model(24) and the modelling of a tube type curved channel. In the result of numerical analysis on 4 types of curved channel reformers, the methanol conversion efficiency of type 1~4 were 45.0%, 45.3%, 45.6%, 45.6% respectively, and there was hardly any difference by ±0.6%. In light of flow characteristics, the rectangle type tube and the type 2 with 45º turn showed most uniform flow characteristics and concentration distribution of methanol, and the circular type tube and the type 3 with 90º turn had most un-uniform flow characteristics and concentration distribution of methanol. We concluded that the design for curved channel reformer has to have rectangle type tube with curve of almost 45º as in the type of curved pipe with 45º turn.

참고자료

· 없음