Numerical Flow Analysis of a Volution-Type LNG Vaporizer

Volution 열교환기는 열교환기 내부의 Tube가 소용돌이형으로 이루어진 열교환기로, 내부 유동구조가 복잡하여 전체 형상을 직접 해석할 경우 많은 해석 자원과 시간이 요구된다. Volution 열교환기의 효율적인 수치해석 방법론을 검증하기 위하여 이를 Section 단위로 분할하여 LNG 및 Glycol-Water의 유량 분포 특성을 분석하고, 이를 기반으로 축소모델을 구성하여 열유동해석을 수행하였다. 전체 모델 해석 결과, LNG와 Glycol-Water 모두 입구 및 Section 위치에 따라 유량 분포의 차이가 나타나는 경향을 보였다. Section별 유량 조건과 평균 유량 조건을 축소모델에 적용하여 비교한 결과, 입·출구 온도 분포 및 열전달 특성은 전반적으로 유사한 경향을 나타내었다. 본 연구를 통해 평균 유량을 적용한 축소모델 해석이 Volution 형상 LNG 기화기의 열전달 성능 평가에 있어 합리적인 수치해석 방법임을 확인하였다.