La evaluación precisa de las características termo-fluido dinámicas en tanques es críticamente importante para el diseño de tanques de hidrógeno líquido para licuadoras de hidrógeno a pequeña escala, con el fin de minimizar la fuga de calor hacia el líquido y el espacio de vapor. Debido a los altos costos, la mayoría de los futuros diseños de tanques de almacenamiento de hidrógeno líquido tendrán que depender de modelos computacionales predictivos para minimizar la presurización y la fuga de calor. Por lo tanto, en este estudio, para mejorar la eficiencia de almacenamiento de una licuadora de hidrógeno a pequeña escala, se ha desarrollado un modelo CFD tridimensional que puede predecir la tasa de evaporación y las características termo-fluido debido a la penetración de calor. El rendimiento de predicción y la precisión del modelo CFD se validaron mediante comparaciones entre sus resultados y datos experimentales previos, y se obtuvo un buen acuerdo. Para evaluar el rendimiento de aislamiento de la espuma de poliuretano con tres diferentes grosores de aislamiento, se investigaron numéricamente los cambios de presión y las características termo-fluido en un tanque de hidrógeno líquido parcialmente lleno, sujeto a temperatura ambiente fija y velocidad del viento. Se confirmó que los resultados de la simulación numérica describen bien no solo las variaciones temporales en el gradiente térmico debido al acoplamiento entre la flotabilidad y la convección, sino también las características del flujo turbulento impulsado por la flotabilidad dentro de los tanques de almacenamiento de hidrógeno líquido con diferentes grosores de aislamiento. En el futuro, el modelo numérico desarrollado en este estudio se utilizará para optimizar los sistemas de aislamiento de tanques de almacenamiento para licuadoras de hidrógeno a pequeña escala, lo cual es un enfoque rentable y altamente eficiente.